JP2003525957A - ペンダント型のフッ素置換イオン基を有する芳香族重合体 - Google Patents

ペンダント型のフッ素置換イオン基を有する芳香族重合体

Info

Publication number
JP2003525957A
JP2003525957A JP2000555953A JP2000555953A JP2003525957A JP 2003525957 A JP2003525957 A JP 2003525957A JP 2000555953 A JP2000555953 A JP 2000555953A JP 2000555953 A JP2000555953 A JP 2000555953A JP 2003525957 A JP2003525957 A JP 2003525957A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mol
polymer
group
lithium
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2000555953A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003525957A5 (ja
Inventor
ドイル,クリストフアー・マルク
フイーリング,アンドリユー・エドワード
チヨイ,スーザン・クハルシク
Original Assignee
イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー filed Critical イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
Publication of JP2003525957A publication Critical patent/JP2003525957A/ja
Publication of JP2003525957A5 publication Critical patent/JP2003525957A5/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/426Fluorocarbon polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C311/00Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C311/48Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups having nitrogen atoms of sulfonamide groups further bound to another hetero atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F12/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F12/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F12/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F12/14Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by hetero atoms or groups containing heteroatoms
    • C08F12/30Sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/688Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing sulfur
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/122Ionic conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621Binders
    • H01M4/622Binders being polymers
    • H01M4/623Binders being polymers fluorinated polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/497Ionic conductivity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0085Immobilising or gelification of electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
    • H01M6/162Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
    • H01M6/164Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by the solvent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
    • H01M6/162Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
    • H01M6/166Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by the solute
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 フルオロエーテル置換芳香環を含有する化合物を包含する種類の不飽和化合物、それから生じさせたアイオノマーを包含する重合体、およびそれらの製造方法。本発明の組成物は特に電気化学用途で用いるに適する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、フルオロエーテル置換芳香環を含有する化合物を包含する新規な種
類の不飽和化合物、それから生じさせたアイオノマー(ionomers)を包
含する重合体、およびそれらの製造方法を提供するものである。本発明の組成物
は電気化学用途で用いるに適する。
【0002】 (発明の背景) 芳香族でないペンダント型の(non−aromatic pendant)
フルオロアルキルスルホン酸およびそれと一価金属の塩を含有する重合体はデュ
ポン社(E.I.du Pont de Nemours and Compa
ny)(Wilmington DE)から入手可能なNafion(商標)パ
ーフルオロアイオノマーとして商業的に入手可能である。芳香族でないペンダン
ト型のフルオロスルホニルイミドおよびフルオロスルホニルメチドおよびそれら
と一価金属の塩を含有する重合体はDesMarteau(米国特許第5,46
3,005号)に開示されており、この特許の場合、それらは完全フッ素置換バ
ックボーン(backbone)に結合している。
【0003】 Narang他(米国特許第5,633,098号)は、イオン種が結合して
いるフッ素置換ポリ(アルキレンオキサイド)側鎖を有するポリシロキサン類お
よびポリアクリレート類を開示している。1つの態様における側鎖は構造 −(CH2)x1(OCH2CH2)y1(OCF2CF2)z1SO23 [ここで、R3は、OM,N(M)SO2CF3またはC(M)(SO2CF3)2であり
、そしてMは、アルカリ金属である]で表される。
【0004】 Armand他(米国特許第5,627,292号)は、式AXFCSO2
[式中、AはR3またはR3OCF2−であり、XはF、Cl、Hまたはパーフル
オロアルキル基であり、Zはイオン基でありそしてR3は完全にはフッ素置換さ
れていない(nonperfluorinated)重合性基である]で表され
るモノマーを開示している。ペンダント型の−CH2OCF2CF2SO2F基を含
有する重合体がHamelおよびGard,J.Fluorine Chem.
,68巻、253−259頁(1994)に開示されている。Benrabah
他、J.Power Sources,54巻、456−460頁(1995)
に、モノマーであるR12NC(O)CF(CF3)SO3Li [ここで、R1とR2がアリルであるか或はR1がアリルでR2がメチルである]か
ら作られたイオン伝導性重合体が開示されている。
【0005】 この上に示した文献には、熱に安定でかつ化学的に安定なエーテル結合を通し
て芳香環に直接結合しているフッ素置換イオン基を含有する化合物は開示されて
いない。
【0006】 フェノール塩をBrCF2CF2Brと反応させてArOCF2CF2Brを生じ
させることをClement他(米国特許第5,037,919号)が開示して
いる。フルオロアルキルブロマイドおよびヨージドを亜二チオン酸ナトリウムま
たは他のスルフィン化反応体(sulfinating reagents)と
反応させてフルオロアルキルスルフィン酸塩を生じさせることがChemica
l Abstracts 105:208423jに開示されている。フルオロ
アルキルスルフィン酸塩からフルオロアルキルスルホニルクロライドおよびフル
オライドへの変換がHuおよびDesMarteau,Inorg.Chem.
33巻の5007から5010頁(1993)に開示されている。また、フルオ
ロアルキルスルホン酸塩およびスルホニルイミドを相当するフルオロアルキルス
ルホニルハライドから合成することも、例えばWaddell他(米国特許第5
,514,493号)およびDesMarteau(米国特許第5,463,0
05号)に開示されているように公知である。
【0007】 フッ素置換ビニルエーテルとフェノール系化合物が塩基の存在下で反応するこ
とは、例えばFussおよびHintzer,Ger. Offen DE 3
828 063(1990)そしてMeazza他、ヨーロッパ特許特許出願E
P 0 293 943(1988)、そしてFeiringおよびWoncho
ba (J.Org.Chem.57巻、7015−7017頁)に開示されて
いるように公知である。Feiringの米国特許第5,198,570号(1
993)に、構造Ar(OCF2CFHOR1CO22p [ここで、Arは、芳香環を1つ以上含む有機基であり、各R1は、パーフルオ
ロアルキル、またはエーテル、チオエーテル、クロロ、水素、アルキルもしくは
フェニルで置換されているパーフルオロアルキルであり、そしてpは、1から5
である]で表されるアリールオキシフルオロエーテルエステルの合成が開示され
ており、そこでは、それの調製を、フェノール系化合物と構造CF2=CFOR1 CO22で表されるフッ素含有オレフィンの反応を塩基の存在下で起こさせるこ
とで行っている。
【0008】 Inukai他(JP 3−230169)は、式
【0009】
【化9】
【0010】 [式中、 Rfは、炭素数が3−12のパーフルオロアルケニルである] で表されるモノマー単位とコモノマー(スチレンおよびエチレンを包含)単位を
有するホモポリマーおよびコポリマーを開示している。このような重合体はビニ
ルフェノール単位を有する重合体にパーフルオロオレフィンオリゴマーとの反応
を塩基性触媒存在下の非水性溶媒中で受けさせると生じると述べられている。
【0011】 (発明の要約) 本発明は、式IaまたはIb:
【0012】
【化10】
【0013】 [式中、 Rfは、結合であるか、或は場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上
の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキ
レン基であり、Yは、N、O、Cであり、Rf’は、場合により1つ以上のエー
テル酸素および1つ以上の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から
約10のフルオロアルキル基であり、n=0、1または2であるが、但しY=O
の時にはn=0でY=Nの時にはn=1でY=Cの時にはn=2であることを条
件とし、そしてZは、水素または一価金属である] で表される基を含有するペンダント型基を含んで成る重合体を提供する。
【0014】 更に、式(II)
【0015】
【化11】
【0016】 [式中、 m=0、1または2であり、そしてm=1の時、Rは、重合性基またはブロモも
しくはヨードであり、そしてm=2の時、Rは、場合により同じであってもよく
、重合性基またはブロモもしくはヨード基を表し、Rfは、結合であるか、或は
場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上の水素原子で置換されていて
もよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキレン基であり、Yは、N、O
、Cであり、Rf’は、場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上の水
素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキル基
であり、n=0、1または2であるが、但しY=Oの時にはn=0でY=Nの時
にはn=1でY=Cの時にはn=2であることを条件とし、そしてZは、水素ま
たは一価金属である] で表される化合物も提供する。Rは好適にはパラ位に位置する重合性基、パラ位
に位置するブロモ基またはパラ位に位置するヨード基である。
【0017】 更に、式(III)で表される置換フェノールのアルカリ金属塩と1,2−ジ
ブロモテトラフルオロエチレンを反応させて式(IV)
【0018】
【化12】
【0019】 [式中、 mは、0、1または2であり、Rは、ブロモ、ヨード、CO2R’またはNO2
あり、R’は、炭素原子数が1から10のアルキル基であり、そしてMは、アル
カリ金属である] で表される化合物を生じさせ、この式(IV)で表される化合物をスルフィン化
反応体と反応させて構造(V)
【0020】
【化13】
【0021】 で表されるアルカリ金属のスルフィン酸塩を生じさせ、この構造(V)で表され
るアルカリ金属のスルフィン酸塩を元素状の塩素または臭素と反応させて構造(
VI)
【0022】
【化14】
【0023】 [ここで、X=ClまたはBr] で表される相当するスルホニルクロライドもしくはブロマイドを生じさせること
を含んで成る方法も提供する。
【0024】 更に、本発明のアイオノマーとそれの中に吸収されている液体を含んで成るイ
オン伝導性組成物も提供する。
【0025】 更に、前記式(II)で表される化合物と液体を含んで成るイオン伝導性組成
物も提供する。
【0026】 更に、式I(a)およびI(b):
【0027】
【化15】
【0028】 [式中、 Rfは、結合であるか、或は場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上
の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキ
レン基であり、Yは、N、OまたはCであり、Rf’は、場合により1つ以上の
エーテル酸素および1つ以上の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1
から約10のフルオロアルキル基であり、n=0、1または2であるが、但しY
=Oの時にはn=0でY=Nの時にはn=1でY=Cの時にはn=2であること
を条件とし、そしてZは、水素または一価金属である] で表される基を含有するペンダント型基を含むアイオノマーを含んで成るイオン
交換膜も提供する。
【0029】 更に、陰極と陽極とセパレーター(separator)を含んで成っていて
それらの中の少なくとも1つが式I(a)および/またはI(b)で表される基
を含有するペンダント型基を含むアイオノマーを含んで成る電気化学セル(el
ectrochemical cells)も提供する。
【0030】 更に、前記式(II)で表される化合物と液体を含んで成る伝導性組成物と陰
極と陽極とセパレーターを含んで成る電気化学セルも提供する。
【0031】 更に、式I(a)および/またはI(b)で表される基を含有するペンダント
型基を含むアイオノマーと電気活性(electroactive)材料を含ん
で成る電極も提供する。
【0032】 (発明の詳細な記述) 本発明のアイオノマーは多数種の有機溶媒中で高い溶解度を示すことから、こ
れから薄膜および他の成形品を加工するのは容易である。フッ素含有量が比較的
低いことから低コストの出発材料を用いることができかつ非常に還元性の環境、
例えば高電圧電池、例えばリチウム電池などに見られる環境下で示す安定性が向
上している。従来技術に教示されている部分フッ素置換アイオノマーとは対照的
に、本発明のアイオノマーに含まれるアイオノマー基(ionomeric g
roup)は、強酸性もしくはアルカリ性条件に高い安定性を示すアリールフル
オロアルキルエーテル結合を通して、重合体のバックボーンに結合している。
【0033】 本発明の好適なモノマーは、スチレンを基にしていることから、幅広く多様な
特性を持たせたアイオノマー類を合成しようとする時に特に多様性を示す材料で
ある、と言うのは、スチレン系モノマー(styrenic monomers
)はホモ重合し得るか或は幅広く多様なコモノマーと一緒に共重合する能力を有
しかつフリーラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合および配位重合方法で
重合し得ることが知られているからである。このように、本分野の技術者は、所
望の重合体特性組み合わせを得る目的で数多くのコモノマーおよび重合体構造(
ブロックおよびグラフト共重合体を包含)を選択することができるであろう。
【0034】 本発明は、式I(a)およびI(b):
【0035】
【化16】
【0036】 [式中、 Rfは、結合であるか、或は場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上
の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキ
レン基であり、Yは、N、O、Cであり、Rf’は、場合により1つ以上のエー
テル酸素および1つ以上の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から
約10のフルオロアルキル基であり、n=0、1または2であるが、但しY=O
の時にはn=0でY=Nの時にはn=1でY=Cの時にはn=2であることを条
件とし、そしてZは、水素または一価金属である] で表される基を含有するペンダント型基を含んで成る重合体を提供する。
【0037】 Rfは、好適には、結合、CFHOCF2CF(CF3)OCF2またはCFHO
CF2であり、最も好適にはRfは結合である。Yは好適にはNまたはOである、
即ちn=0または1であり、そしてZは、好適には、リチウムカチオンである。
YがNまたはCの時、Rf’は好適にはCF3またはC25、最も好適にはCF3
である。本重合体は、好適には、前記式(I)で表される基を含んで成るペンダ
ント型基を有するポリエステルまたはポリオレフィン、最も好適にはポリエチレ
ンである。
【0038】 本発明の重合体を、好適には、式
【0039】
【化17】
【0040】 [式中、 m=0、1または2であり、そしてm=1の時、Rは、重合性基またはブロモも
しくはヨードであり、そしてm=2の時、Rは、場合により同じであってもよく
、重合性基を表し、Rfは、結合であるか、或は場合により1つ以上のエーテル
酸素および1つ以上の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約1
0のフルオロアルキレン基であり、Yは、N、O、Cであり、Rf’は、場合に
より1つ以上のエーテル酸素および1つ以上の水素原子で置換されていてもよい
炭素原子数が1から約10のフルオロアルキル基であり、n=0、1または2で
あるが、但しY=Oの時にはn=0でY=Nの時にはn=1でY=Cの時にはn
=2であることを条件とし、そしてZは、水素または一価金属である]で表され
るモノマーの重合で生じさせる。Rは好適にはパラ位に位置する重合性基、パラ
位に位置するブロモ基またはパラ位に位置するヨード基である。Rfは、好適に
は、結合、CFHOCF2CF(CF3)OCF2またはCFHOCF2であり、最
も好適にはRfは結合である。Yは好適にはNまたはOである、即ちn=0また
は1であり、そしてZは、好適には、リチウムカチオンである。YがNの時、R f ’は好適にはCF3またはC25、最も好適にはCF3である。(R)mは、好適
には、m=1の時には4−CH=CH2であり、或はm=2の時には3,5−ジ
−CO2CH3である。最も好適にはRが4−CH=CH2でm=1である。
【0041】 Rfが結合である最も好適な態様の本発明のモノマーを、好適には、本発明の
方法、即ち 式(III)で表される置換フェノールのアルカリ金属塩と1,2−ジブロモテ
トラフルオロエチレンを反応させて式(IV)
【0042】
【化18】
【0043】 [(III)中、mは、0、1または2であり、そして(R)は、重合性基また
はそれの前駆体、好適にはブロモ、ヨード、ジエステルまたはジニトロ化合物で
あり、そしてm=2の時、R基は場合により同じであってもよい] で表される化合物を生じさせ、そしてこの式(IV)で表される化合物をスルフ
ィン化反応体、例えば亜二チオン酸ナトリウムなどと反応させて式(V)
【0044】
【化19】
【0045】 で表されるアルカリ金属のスルフィン酸塩を生じさせる、 ことを含んで成る方法を用いて生じさせる。
【0046】 本発明の1つの態様では、前記式(V)で表される化合物を元素状の塩素また
は臭素と反応させて式
【0047】
【化20】
【0048】 [式中、Xは臭素または塩素、好適には塩素である] で表される相当するスルホニルクロライドもしくはブロマイドに変化させる。次
に、前記式(VI)で表される化合物に加水分解を塩基性条件下で受けさせるこ
とで、式(VII)
【0049】
【化21】
【0050】 [式中、M+はアルカリ金属である] で表されるアルカリ金属、好適にはリチウムのスルホン酸塩を生じさせてもよい
。m=2の式(VII)で表される化合物は、エステル基、好適には−COOC
3を3,5位に有していて、本技術分野で公知な如き縮合重合反応で重合また
は共重合してポリエステルを生じ得る。前記ブロモおよびヨード置換基は好適に
はパラ位に位置する。m=1の時、前記ブロモもしくはヨード置換基を、R.F
.Heck,Acc.Chem.Res.,12巻、146−51頁(1979
)に教示されている方法に従って、重合性アルケニル基、好適にはビニル基に変
化させることができ、その後、その結果として生じたスチレン系モノマーを本技
術分野で公知の手段を用いてホモ重合または共重合させると、本発明のアイオノ
マーが生じる。
【0051】 臭素置換もしくはヨウ素置換を受けさせておいたモノマーにフッ素置換を受け
させて相当するフッ化スルホニルを生じさせた後、これに加水分解を受けさせる
ことも可能であるが、このような追加的段階は必ずしも必要ではない。
【0052】 本発明の方法の好適な態様では、式(VI)で表されるスルホニルクロライド
もしくはブロマイドをイオン性フッ化物、好適にはアルカリ金属のフッ化物に接
触させて式(VIII)で表される化合物を生じさせる。次に、以下に示すよう
に、この式(VIII)で表される化合物とパーフルオロアルキルスルホンアミ
ドを塩基性条件、好適にはアルカリ金属含有塩基下で反応させて式(IX)で表
されるスルホニルイミド化合物を生じさせる:
【0053】
【化22】
【0054】 m=2の式(IX)で表される化合物の場合には、前記式(VII)で表され
る化合物の場合と全く同様に、エステル基、好適には−COOCH3を3,5位
の所に位置させて、本技術分野で公知な如き縮合重合反応で重合もしくは共重合
させてポリエステルを生じさせることができる。m=1の時、R.F.Heck
,Acc.Chem.Res.,の12巻、146−51頁(1979)に教示
されている方法に従って、好適にはパラ形態のブロモもしくはヨード置換基を重
合性アルケニル基、好適にはビニル基に変化させてもよく、次に、その結果とし
て生じたスチレン系モノマーをホモ重合もしくは共重合させると、本発明のアイ
オノマーが生じる。
【0055】 この上に示した方法は、モノマーおよび関連した重合体、そして最終的には本
発明の実施で用いるに好適なアイオノマー、即ちRfが結合であるアイオノマー
を生じさせることに向けたものである。
【0056】 Rfが結合でない本発明の他のモノマーおよび重合体の製造は他の方法を用い
て実施可能である。例えば、フェノールと式(X)で表されるフッ素置換オレフ
ィンを触媒量の塩基の存在下で下記の式:
【0057】
【化23】
【0058】 に従って反応させてもよい。式(X)で表される化合物において、Rf”は、場
合により1つ以上のエーテル酸素で置換されていてもよい炭素原子数が1から1
0のフルオロアルキレン基であり、Mはアルカリ金属であり、そして(R)m
Y、Rf’およびnは、この上に記述した通りである。この方法では、RfがCH
FORf”、即ちRfが水素を少なくとも1つ含む構造(II)で表される化合物
が生じる。
【0059】 別の方法では、フェノール系化合物とヨード置換フルオロアルキルアシルクロ
ライドを反応させて式(XI)で表されるエステルを生じさせる。結果として生
じたエステルを四フッ化硫黄と反応させて式(XII)で表されるエーテルを生
じさせる。フルオロアルキルヨージドとスルフィン化反応体、例えば亜二チオン
酸ナトリウムなどを反応させると式(XIII)で表されるスルフィン酸塩が生
じ、これを本明細書の上に開示した方法で式(II)で表される化合物に変化さ
せることができた。
【0060】
【化24】
【0061】 式(XII)中のRfは、場合により1つ以上のエーテル酸素で置換されていて
もよい炭素原子数が1から約10のパーフルオロフルオロアルキレン基である。
【0062】 本発明の式(II)で表される化合物中のR基1種または2種以上は、本発明
のモノマーに重合性を与えるか、或は重合性を与える基の前駆体である。この目
的は、本発明の1種のアイオノマーまたは別の種類のアイオノマーが達成される
ように本明細書の上に記述した必要な全ての反応を起こさせる前か或は起こさせ
た後に本発明の1種または別の種類のモノマーをホモ重合または共重合させるこ
とで式(I)で表されるアイオノマーを生じさせることにある。
【0063】 まず最初にRの選択は所望の最終生成物に関係するばかりでなくまたそのよう
に選択したRの安定性によって出発材料と最終アイオノマーの間に介在する反応
にも関係する。エステル基は、例えば置換フェノール(III)とジブロモテト
ラフルオロエチレンの反応に続いてその生成物(IV)から金属のスルフィン酸
塩(V)を生じさせるスルフィン化に対しては安定である。しかしながら、ビニ
ル基はそのような反応に安定でない。このように、ポリビニルアイオノマーが所
望の最終生成物であるならば、Rがビニル基にとって便利な前駆体、例えば臭素
またはヨウ素[これは、構造(VIIまたはIX)を生じさせた後、前掲書中の
Heck反応でビニル基に変換可能である]である構造(III)を用いて出発
するのが望ましい。別の例において、ポリアミドの合成では、R=3,5−ジニ
トロの構造(II)に還元を受けさせてR=3,5−ジアミノにしてもよく、そ
してポリオキサゾリンの合成の場合には、R=4−シアノをR=4−(2−オキ
サゾリン)に変化させてもよい。
【0064】 R=3−もしくは4−エテニルの構造(II)で表される化合物、即ち置換ス
チレンモノマーが特に好適である。3−もしくは4−ヒドロキシスチレンは公知
化合物であり、これを化合物(X)と一緒に反応させて所望の誘導体を生じさせ
ることができる。しかしながら、3−および4−ヒドロキシスチレンは高価で容
易には入手できず、中間体IV、V、VIおよびVIIIを用いた方法では、オ
レフィン基がその段階を妨害する可能性がある。従って、前記反応をより容易に
入手可能な3もしくは4−ブロモもしくはヨードフェノールを用いて実施した後
にブロモもしくはヨード基をエチレンおよびパラジウム触媒を用いた反応でCH
=CH2に変化させるのが好適であり得る。
【0065】 よく知られている多様な技術(これは単量体化合物の正確な構造および最終生
成物で望まれる特性に依存する)を用いて、モノマー(II)から式(I)で表
される基を含む重合体を生じさせる。このように、Rが−CH=CH2のモノマ
ー(II)が特に好適である、と言うのは、そのようなスチレン系化合物はフリ
ーラジカル重合技術、アニオン重合技術、カチオン重合技術または配位重合技術
で容易にホモ重合し得るからである。そのようなスチレン系誘導体をまた他のモ
ノマーと一緒に共重合させて構造(I)で表される単位が重合体中の繰り返し単
位の約1%から約99%を構成する共重合体を生じさせることも可能である。他
のモノマーの例にはスチレン、置換スチレン、アクリロニトリル、メタアクリル
酸アルキルおよびアリール、アクリル酸アルキルおよびアリール、アクリルアミ
ド、イソプレン、クロロプレン、ブタジエン、酢酸ビニル、N−ビニルピロリジ
ノンおよびそのようなコモノマーの混合物が含まれる。よく知られている重合技
術を用いてランダムおよびブロック両方のコ(ター)ポリマーを生じさせること
ができる。場合により、本発明のアイオノマーを本分野の技術者に公知の技術で
架橋させることも可能である。
【0066】 架橋は、有利には、結果として得た重合体の成形品、例えばフィルムなどをい
ろいろな溶媒に入れて膨潤させる(溶解させないで)ことを通して実施可能であ
る。架橋した材料を生じさせる時、Rが−CH=CH2のモノマー(II)を例
えば二官能もしくは三官能モノマー、例えばポリ(エチレングリコール)のジア
クリレートまたはトリメチロールプロパンのトリアクリレートなど、開始剤およ
び場合により他のコモノマーと一緒に混合してもよい。溶媒、例えばDMFなど
を添加して均一な混合物を生じさせてもよく、その混合物を流し込んで加熱する
ことで重合を起こさせて、架橋した重合体フィルムを生じさせることができる。
また、Rが−CH=CH2のモノマー(II)を不飽和基を含む重合体およびラ
ジカル開始剤と一緒に混合することを通して、架橋したフィルムを得ることも可
能である。このような材料を溶融物または溶媒、例えばDMFなどにブレンドし
、成形を行ってフィルムまたは他の成形品を生じさせた後、加熱を行うことで架
橋を起こさせることができる。不飽和基を持つ代表的な重合体は、Zeon C
hemicals Incorporated,Hattiesburg,MS
から入手可能なHydrin T、即ちエチレンオキサイドとエピクロロヒドリ
ンとアリルグリシジルエーテルのターポリマーである。
【0067】 R基が2つのメチルエステル単位であるモノマー(II)は、ジオールと一緒
に縮合重合を起こして、構造(I)で表される単位を含有するポリエステルを生
じる。適切なジオール類にはエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、
1,4−ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリ(テトラメチレンエー
テル)グリコール、ヒドロキノンおよび置換ヒドロキノンが含まれる。ジオール
類の混合物を用いることも可能である。加うるに、他のジエステルモノマー、例
えばテレフタル酸ジメチルなどを前記ジエステルモノマー(II)と一緒に用い
て共重合体を生じさせることも可能である。モノマーを適切に選択することを通
して構造(I)で表される単位を含有する幅広く多様な縮合重合体を生じさせる
ことができることは明らかであり、そのような縮合重合体にはポリエステル、ポ
リアミドおよびポリカーボネートが含まれる。
【0068】 本発明のアイオノマーから生じさせる製品の形状にも比率にも全く制限はない
が、電気化学セル、好適にはリチウムイオン電池に含めるセパレーターとしての
薄膜または膜が特に有用である。ある場合には、スクリュー押出し加工機(sc
rew extruder)とフラットダイス(flat die)を用いてフ
ィルムを押出し加工することも可能であり得る。別法として、フィルムを溶融プ
レス加工(melt pressed)することも可能である。追加的態様では
、本重合体の溶液または分散液を基質の上に流し込んで凝固させることを通して
、フィルムの流し込み成形を行うことも可能である。ある特別な方法が別の方法
よりも好適であると言ったことはなく、具体的な方法は個々の実施者の必要に応
じて選択されることになるであろう。
【0069】 前記セパレーター材料の特性を向上させる目的でこれに添加剤を含めることも
可能であり、かつまた、本明細書に示すアイオノマーを多孔質基質に加えること
を通してセパレーターを生じさせることも可能である。
【0070】 本発明のアイオノマーが乾燥している時に室温で示すイオン伝導率は約10-7 −10-6S/cmである。しかしながら、本発明の実施で本発明のアイオノマー
の中に吸収させた時にそれの伝導率を数桁の大きさで向上させる液体が多数種存
在することを見い出した。このように、本発明の最も有用な態様を達成しようと
する時には液体が本発明のアイオノマーの中に吸収されている伝導性組成物を生
じさせるのが望ましいことを見い出した。
【0071】 用いる液体は用途に左右されるであろう。本発明の実施で液体を本アイオノマ
ーに含有させた時の伝導率は、一般的な意味で、その用いる液体の吸収重量%が
高くなるにつれて、誘電率が高くなるにつれてかつルイス酸塩基性が高くなるに
つれて上昇することを確認したが、その用いる液体の粘度が高くなるにつれてか
つ分子の大きさが大きくなるにつれて伝導率が低下することを観察した。従って
、所定の膜が示す伝導率は、誘電率が低く、塩基性が高く、粘度が低くかつ分子
の大きさが小さい溶媒を用いた時の方が、誘電率が非常に高く、塩基性が低く、
粘度が高くかつ分子の大きさが大きい溶媒を用いた時よりも優れる可能性がある
。勿論、他の考慮も同様に役割を果す。例えば、本アイオノマーがそのような液
体中で示す溶解度が過度に高いことは望ましくない、即ちそのように液体は意図
した用途で電気化学的に安定でない可能性がある。
【0072】 特に好適な1つの態様は、本リチウムアイオノマーをリチウムバッテリーで用
いるに有用な非プロトン性溶媒、好適には有機カーボネートまたはジエステル(
それらの混合物を包含)と組み合わせることを包含する。このような液体は、最
も好適には、エチレンカーボネートとこはく酸ジメチルの混合物である。
【0073】 本発明に関する使用は、とりわけ、燃料電池、センサー、電気化学蓄電器、一
次および再充電可能電池としての使用、そして他の電気化学装置用途である。
【0074】 更に、式(II)で表される塩が入っている溶液を生じさせると本発明の実施
で用いるに有用な伝導性組成物が生じることを見い出した。Rfは好適には結合
、CFHOCF2CF(CF3)OCF2またはCFHOCF2であり、Rfは最も
好適には結合である。Yは好適にはNまたはO、即ちn=0または1であり、そ
してZは好適にはリチウムカチオンである。YがNの時、Rf’は好適にはCF3 またはC25、最も好適にはCF3である。
【0075】 本明細書に示す伝導性溶液を生じさせる時に用いるに適した溶媒には、水、ア
ルコールおよび非プロトン性有機液体が含まれる。このような溶媒は好適には有
機カーボネートであり、エチレンカーボネートとジメチルカーボネート、即ちE
C/DMCの混合物が最も好適である。
【0076】 本発明の好適な電極は、粒子形態の1種以上の電極活性材料(electro
de active materials)と本発明のアイオノマーと少なくと
も1種の電子伝導性添加剤と少なくとも1種の有機カーボネートの混合物を含ん
で成る。有用な陽極活性材料の例には、これらに限定するものでないが、炭素[
グラファイト系、コークスタイプ、メソカーボン(mesocarbons)、
ポリアセン(polyacenes)など]、リチウム内位添加(interc
alated)炭素、リチウム金属の窒化物、例えばLi2.6Co0.4N、酸化錫
を基とするガラス、リチウム金属およびリチウム合金、例えばリチウムとアルミ
ニウム、錫、マグネシウム、ケイ素、錫、マンガン、鉄および亜鉛などの合金が
含まれる。炭素を用いたリチウム内位添加陽極が好適である。有用な陰極活性材
料には、これらに限定するものでないが、遷移金属の酸化物および硫化物、リチ
ウム化(lithiated)遷移金属酸化物および硫化物、および有機硫黄化
合物が含まれる。その例は酸化コバルト、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化
バナジウム、そしてチタン、モリブデンおよびニオブの硫化物、リチウム化酸化
物、例えばスピネルリチウムマンガン酸化物Li1+xMn2-x4、クロムがドー
パントとして添加されている(doped)スピネルリチウムマンガン酸化物 LixCryMnz4,LiCoO2,LiNiO2,LiNixCo1-x2 [ここで、xは0<x<1、好適な範囲は0.5<x<0.95である]、Li
CoVO4、およびそれらの混合物である。LiNixCo1-x2が好適である。
非常に好適な電子伝導性助剤(aid)はカーボンブラック、好適にはMMM
S.A.Carbon(ブリュッセル、ベルギー)から入手可能なSuper
Pカーボンブラックであり、これの濃度を1−10%の範囲にする。完成電極中
の本リチウムアイオノマーの体積分率が好適には4から40%の範囲になるよう
にする。
【0077】 便利には、重合体成分の全部を共通の溶媒に溶解させてカーボンブラックの粒
子および電極活性粒子と一緒に混合することを通して、本発明の好適な電極を生
じさせてもよい。陰極に好適な電極活性材料は、0<x<1のLiNixCo1-x2である一方、陽極に好適な電極活性材料はグラファイト化(graphit
ized)メソカーボン微細球である。例えば、本発明のアイオノマーをアセト
ンとジメチルホルムアミドの混合物に溶解させた後、電極活性材料の粒子および
カーボンブラックを添加し、次にフィルムを基質に付着させて乾燥させることを
通して、本発明の好適なリチウム電池電極を加工することができる。その結果と
して生じる好適な電極は、電極活性材料と伝導性カーボンブラックと本発明のア
イオノマーを含んで成るが、好適には、電極活性材料に対するアイオノマーの重
量比が0.05から0.8の範囲で電極活性材料に対するカーボンブラックの重
量比が0.01から0.2の範囲になるようにする。最も好適には、電極活性材
料に対するアイオノマーの重量比が0.1から0.25の範囲で電極活性材料に
対するカーボンブラックの重量比が0.02から0.1の範囲になるようにする
。次に、本技術分野でよく知られている技術を用いて、前記電極を溶液から適切
な支持体、例えばガラス板または集電器(current collector
)の金属箔の上に流し込んでフィルムを生じさせてもよい。次に、そのようにし
て生じさせた電極フィルムを、本明細書の以下に記述する如き積層で多層電気化
学セル構造物の中に組み込んでもよい。本分野の技術者に公知の方法を用いて他
の態様を成すことも可能である。例えば、米国特許第5,658,683号(S
ony Corp.1997年8月19日)および米国特許第4,668,59
5号(Asahi、1987年5月26日)(両方とも引用することによって本
明細書に組み入れられる)に記述されているリチウム−イオンセル加工手順を参
照のこと。
【0078】 本発明の電極組成物に含める成分の結合を向上させるか或はそれから加工する
製品の構造的一体性を向上させる如き目的で用いるに有用な如きアジュバント(
adjuvants)を本発明の電極組成物に組み込むのが望ましい可能性があ
る。高分子量結合剤(polymeric binder)を2−5重量%添加
することでそのような向上を達成することができる。特に好適な1種の追加的材
料はポリフッ化ビニリデンであり、これの組み込みは、簡単に、それの粒子を本
明細書の上に記述したように電極を生じさせる時に用いた溶液と同じ溶液の中に
分散させることを通して実施可能である。
【0079】 代替方法では、最初に、電極活性材料と任意のカーボンブラックと他のアジュ
バントが入っている分散液を基質の上に流し込んだ後、本発明のアイオノマーを
有機カーボネートの溶液の状態で添加する。
【0080】 本発明の電池の好適な態様では、陽極と陰極と本発明のセパレーター組成物を
一緒にフィルムの形態で積層させることで電気化学セルを1つ以上生じさせ、そ
れらの全部を厳格に乾燥させた後、有機カーボネートおよびそれの混合物から成
る群から選択される液体(エチレンカーボネートとジメチルカーボネートの混合
物が最も好適である)を添加することを通して、電池を生じさせる。
【0081】 本発明のアイオノマーが相対的に高い溶解性を示すと、電池に含める成分の加
工を行っている間の処理が容易であると言った利点が得られはするが、所望電池
製品の最終組み立て中に問題が生じる可能性がある。有機カーボネートは本アイ
オノマー重合体(ionomeric polymer)を膨潤させるばかりで
なくまた本重合体をそれの組成に応じて溶かす可能性があり、それを決定する主
な要因は結晶度であり、この結晶度は逆に本重合体中のイオン性コモノマーの濃
度に関係する。難問は、本重合体の溶解を最小限にしながら本アイオノマーを溶
媒で膨潤させることにある。
【0082】 このように、溶媒で膨潤させた膜の物性を向上させるのが望ましい可能性があ
る。そのような機械的特性の向上で利用可能な手段には下記が含まれる:1)本
技術分野で公知の手段を用いて溶媒にあまり敏感でない非イオン性コモノマーを
本重合体に組み込むこと、2)公知手段を用いて溶媒にあまり敏感でない非イオ
ン性重合体との重合体ブレンド物を生じさせること、3)公知手段を用いて本発
明のアイオノマーを不活性な充填材とブレンドすること、4)イオン共重合体を
いろいろな組成でブレンドすること、そして5)架橋させること。
【0083】 好適な方法は、本アイオノマーを不活性な充填材とブレンドした後にセパレー
ター膜またはフィルムを生じさせる方法である。適切な不活性充填材にはSiO 2 、Al23、TiO2またはCaF2が含まれ、SiO2が好適である。高い表面
積を有していて直径が1.0ミクロン未満の小さい粒子、例えばCab−o−s
il(商標)TS−530シリカの商標の下で入手可能な好適な等級のSiO2
が望ましい。充填材の充填率を50重量%以下にするのが好ましい。
【0084】 別のアプローチは、本アイオノマーを好適な溶媒である有機カーボネートに溶
解させた後、結果として生じた溶液またはゲルを不活性な多孔質支持体である重
合体、例えばHoechst−Celaneseから入手可能なCelgard
(商標)多孔質ポリプロピレン、またはW.L.Gore Associate
s(Newark、DE)から入手可能なGore−Tex微孔性PTFEの孔
の中に入り込ませることを含んで成る。
【0085】 本発明の代替態様では、本明細書の以下に記述する態様で用いるように、式(
II)で表される非重合体(non−polymeric)塩を本発明のアイオ
ノマーに加えてか或はそれの代わりに用いることも可能である。
【0086】 本発明を以下に示す具体的な態様で詳細に説明する。
【0087】 (実施例) 本発明の目的で、本明細書で用いる用語「伝導率」は、具体的には、Y.So
ne他による表題が“Proton Conductivity of Naf
ion(R) 117 As Measured by a Four−Elec
trode AC Impendance Method”の論文[J.Ele
ctrochem.Soc.、143、1254(1996)]に記述されてい
るいわゆる4点探針(four−point probe)技術を用いて測定し
た時のイオン伝導率を指す。その方法は、記述されているように、水性電解質膜
用である。本明細書で非水性溶媒に関して報告する測定値を得る目的で、前記方
法に、その記述されている装置をいくらか起こる水への接触が最小限になるよう
に乾燥窒素でパージ洗浄しておいた密封グローブボックス内に入れると言った修
飾を受けさせた。前記方法に、また、その公開された方法で用いられた点探針で
はなく試験片の幅全体に渡って動く平行な線形探針を用いると言った修飾を受け
させた。
【0088】 1.0cmx1.5cmのフィルムを吸い取り紙で拭いて乾燥させ(blot
ted dry)た後、伝導率セル(conductivity cell)の
中に位置させた。10Hzから100,000Hzの範囲に渡ってセルのインピ
ーダンスを測定し、そして高周波数範囲(通常は500−5000Hz)におい
て位相角がゼロの時の値がサンプル本体の抵抗値(bulk sample r
esistance)(オームで表す)であるとした。次に、セル定数(cel
l constant)およびフィルム厚を用いて、その生抵抗値を伝導率(S
/cmで表す)に変換した。
【0089】 溶媒吸収率を式 吸収%=(Ww−Wd)/Wd から決定し、ここで、Wdは、溶媒に接触する前の膜の重量であり、そしてWw
、溶媒に接触した後の膜の重量(最初に膜を溶媒から取り出しそして次にそれを
ペーパータオルで拭くことで乾燥させて表面の余分な溶媒を除去した後に測定)
であった。
【0090】 特に明記しない限り、全ての化学品を受け取ったまま用いた。
【0091】 BrukerのAVANCEDRX 400スペクトロメーターを用いて19
NMRスペクトルを記録した。BrukerのAVANCEDRX 500ス
ペクトロメーターを用いて1H NMRスペクトルを記録した。
【0092】 実施例1 2−(4−ブロモフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホニルクロライドの合 4−ブロモフェノール(Aldrich Chemicals、348.4g
、2.01モル)をメタノール中1.033Nの水酸化カリウム(1.95L)
に溶解させた。この溶液をロータリーエバポレーターで蒸発乾固させ、結果とし
て得た固体を0.1mm下140℃で乾燥させた。この固体を窒素下で600m
LのDMSOと混合した。1,2−ジブロモテトラフルオロエタン(571.6
g、2.2モル)を30−40℃で滴下した。その結果として生じた混合物を6
0℃に6時間加熱した。これを室温に冷却した後、氷水で3Lになるように希釈
した。有機層を分離した後、水溶液を2X75mLの塩化メチレンで抽出した。
この塩化メチレン抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮した後、その残渣を
元々の有機層と一緒にした。この材料を2X400mLの水で洗浄し、無水硫酸
マグネシウムで乾燥させた後、濾過した。その濾液の蒸留を行うことで、沸点が
0.6mm下57℃の1−ブロモ−2−(4−ブロモフェノキシ)テトラフルオ
ロエタンを641.2g(92%)得た。同様な調製で生じさせた前記生成物は
下記を示した:1H NMR(δ,CDCl3)7.1(d,2H),7.5(d,
2H);19F NMR(δ,CDCl3)−68.6(2F),−86.6(2F
)。C844OBr2に関して計算した分析値(Anal.Calcd.for
):C,27.30;H,1.15;Br,45.41;F,21.59。測定値:
C,27.27;H,1.16;Br,44.85;F,20.87。
【0093】 蒸留および脱酸素を受けさせておいた水が1.026Lで重炭酸ナトリウムが
186.5gでジメチルホルムアミドが500mLで亜二チオン酸ナトリウムが
357.6gの混合物を窒素下で撹拌しながら、これに、この上で得た生成物の
一部[366.5g(1.04モル)]を加えた。この混合物を65℃に加熱す
ると、結果として、迅速な気体発生が生じた。気体発生が約1時間後に静まった
後、その混合物を70−75℃に3時間加熱した。これを氷水浴内で約10℃に
なるまで冷却した後、酢酸エチルを1L加えた。この混合物を濾過した後、固体
を酢酸エチルで洗浄した。その濾液を一緒にすると水層と有機層に分離し、この
有機層を4X50mLの飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。この有機層をロ
ータリーエバポレーターで体積が初期の約1/4になるまで濃縮した後、濾過し
た。固体を酢酸エチルで洗浄した。その有機溶液を一緒にしてロータリーエバポ
レーターで濃縮乾固させることで、白色固体状の2−(4−ブロモフェノキシ)
テトラフルオロエタンスルフィン酸ナトリウムを362.6g(97%)得た。 1 H NMR(δ,CD3OD)7.2(d,2H),7.6(d,2H);19
NMR(δ,CD3OD)−132.8(2F),−81.9(2F)。
【0094】 脱酸素を受けさせた水が600mLで1,1,2−トリクロロトリフルオロエ
タンが300mLの混合物をドライアイスコンデンサが備わっている丸底フラス
コに入れて、これに、この上で得た生成物を溶解させて5−15℃に冷却した。
この混合物の中に塩素ガス(134g)を約1時間に渡って吹き込んだ。結果と
して生じた黄色の混合物を外部冷却なしに1時間撹拌した。これを20℃に温め
た後、1,1,2−トリクロロトリフルオロエタンを更に200mL加えた。有
機層を分離した後、水溶液を100mLの1,1,2−トリクロロトリフルオロ
エタンで抽出した。有機溶液を一緒にして無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後
、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮を行った。その残渣の蒸留を短いVi
greuxカラムを用いて行うことで、沸点が0.3mm下71℃の2−(4−
ブロモフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホニルクロライドを361.1g
(97%)得た。1H NMR(δ,CDCl3)7.1(d,2H),7.6(d
,2H);19F NMR(δ,CDCl3)−79.0(2F),−107.9(
2F)。同様な調製で生じさせたサンプルに元素分析を受けさせた。C844
BrClSO3に関して計算した分析値:C,25.86;H,1.08;F,2
0.46;S,8.63。測定値:C,26.07;H,1.17;F,18.74
;S,8.59。
【0095】 実施例2 2−(4−ブロモフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムの合成 脱酸素を受けさせておいた600mLの蒸留水に水酸化リチウム一水化物(5
7.3g、1.365モル)を溶解させた。THF(150mL)を加えた後、
その溶液を35℃に加熱した。熱源を取り除いた後、237g(0.64モル)
の2−(4−ブロモフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホニルクロライドを
発熱で溶液が約55℃に維持されるような速度で45分かけて滴下した。この滴
下が終了した後、その溶液を55℃に更に1.5時間保持した。この溶液を室温
に冷却した。濃塩酸を約3mL加えることで前記溶液のpHを7に調節した後、
この水溶液をロータリーエバポレーターで蒸発乾固させた。固体をエーテルと一
緒にしてスラリー状にした後、濾過した。そのエーテル溶液を3倍体積のヘキサ
ンで処理すると、結果として、白色固体が沈澱してきた。この固体を濾別してヘ
キサンで洗浄した。その濾液を蒸発させた後、その残渣に、再び、エーテル溶液
にヘキサンを添加することによる沈澱を受けさせた。その沈澱物を一緒にしてア
クリロニトリルに入れ、これを冷蔵庫に入れて冷却することで再び結晶化させる
ことに加えて、その濾液の濃縮を数回行うことで、追加的画分を集めた。この再
結晶化を受けさせた生成物を一緒にしてエーテルに溶解させ、濾過した後、ロー
タリーエバポレーターを用いて濃縮を行った。生成物を0.1mm下100℃で
乾燥させることで、表題の化合物を白色固体として173.9g(76%)得た
1H NMR(δ,CD3OD)7.2(d,2H),7.6(d,2H);19
NMR(δ,CD3OD)−116.9(2F),−81.6(2F)。同様な
調製で生じさせたサンプルに元素分析を受けさせた。C844BrLiSO3
関して計算した分析値:C,26.76;H,1.12;F,17.83;S,8.
93。測定値:C,26.57;H,1.26;F,18.94;S,8.77。
【0096】 実施例3 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムの合 1Lのオートクレーブに2−(4−ブロモフェノキシ)テトラフルオロエタン
スルホン酸リチウムを69g(0.19モル)、アセトニトリルを200mL、
Pd(OAc)2を0.88g、トリ−o−トリルホスフィンを2.48gおよ
びトリエチルアミンを200ml仕込んだ。このオートクレーブを密封し、冷却
し、真空排気を行った後、エチレンを110psiになるまで仕込んだ。この混
合物を撹拌しながら85℃に24時間加熱し、必要に応じてエチレンを排出また
は加えることで気体の圧力を120−125psiに保持した。この混合物を室
温に冷却した後、排気を行って大気圧にした。アセトニトリルとエーテルの混合
物を用いて前記オートクレーブの内容部を濯ぐことでそれを回収した。この混合
物を150mLの水に入れて激しく撹拌しながら8.9gの水酸化リチウム一水
化物で処理した後、セライトに通して濾過した。このセライトをアセトニトリル
とエーテルで洗浄した。その濾液を一緒にして5mm下75−80℃で蒸発乾固
させた。その残渣を0.5Lのエーテルで抽出した後、濾過した。その濾液を0
.5Lのヘキサンで希釈し、その結果として生じた沈澱物を集め、エーテルとヘ
キサンの混合物を用いて沈澱を2回起こさせた後、その沈澱物を0.05mm下
65℃で乾燥させることで、生成物を20.6g得た。上述したエーテルとヘキ
サンの濾液を濃縮しそしてその残渣の再沈を行うことで生成物を追加的に12.
8g得、その結果として表題生成物の全体収量は33.4g(58%)であった
1H NMR(δ,CD3CN)5.27(d,1H),5.80(d,1H),
6.78(dd,1H),7.27(d,2H),7.51(d,2H);19
NMR(δ,CD3CN)−116.6(2F),−80.8(2F)。C107 4 LiO4Sに関して計算した分析値:C,39.23;H,2.30;F,24.
82;Li,2.27;S,10.47。測定値:C,38.18;H,2.78;
F,22.23;Li,2.10;S,9.55。
【0097】 実施例4 2−(4−ブロモフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホニルフルロライドの 合成 オーブンで乾燥させたフッ化カリウムが105g(1.8モル)でアセトニト
リルが500mLの混合物を窒素下室温で撹拌しながら、これに、2−(4−ブ
ロモフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホニルクロライド(130g、0.
35モル)を滴下した。室温で24時間後、フッ素NMRスペクトルは、前記ス
ルホニルクロライドの約80%がフッ化物に変化したことを示していた。この混
合物を30−35℃に温めた後、室温で3日間撹拌した。これを濾過した後、固
体をアセトニトリルで濯いだ。その濾液を一緒にしてロータリーエバポレーター
を用いた濃縮を150mm下40℃で行った後、その残渣の蒸留をKugelr
ohrを用いて5mm下80−85℃で行ってドライアイス冷却受け槽に入れた
。この液状留出液の蒸留を12”のVigreuxカラムを用いて行うことで、
表題の生成物を沸点が4.5mm下81−82℃の無色液体として111.5g
(90%)得た。1H NMR(δ,CDCl3)7.1(d,2H),7.5(d
,2H);19F NMR(δ,CDCl3)−81.7(2F),−111.5(
2F)。C845BrSO3に関して計算した分析値:C,27.06;H,1.
14;F,26.75;S,9.03;Br,22.5。測定値:C,27.13;
H,1.05;F,26.88;S,8.94;Br,22.35。
【0098】 実施例5 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−ブロモフェノキシ )テトラフルオロエタンスルホンアミドの合成 新しく昇華させたトリフルオロメタンスルホンアミド(15.51g、0.1
04モル)を、水素化リチウムアルミニウムを用いて新しく蒸留した240mL
のトリエチルアミンに加えた。この混合物を40℃に温めることで固体を溶解さ
せた後、室温に冷却した。2−(4−ブロモフェノキシ)テトラフルオロエタン
スルホニルフルロライド(35.7g、0.101モル)を加えた後、その溶液
を70−75℃に18時間加熱した。この溶液のF NMRスペクトルはフッ化
スルホニルが痕跡量で存在することを示しており、そのことから、前記混合物を
更に1gのトリフルオロメタンスルホンアミドで処理して70−75℃に16時
間加熱した。その結果として生じた赤色混合物の濃縮をロータリーエバポレータ
ーを用いて行った。その残渣を塩化メチレンに溶解させ、水で3回洗浄し、無水
硫酸マグネシウムで乾燥させた後、濃縮をロータリーエバポレーターを用いて行
うことで、赤色油状物を46.24g得、これは表題生成物のトリエチルアンモ
ニア塩であった。1H NMR(δ,CDCl3)1.32(t,9H),3.20
(q,6H),7.13(d,2H),7.5(m,3H(芳香+NH));19
NMR(δ,CDCl3)−79.38(3F),−81.0(2F),−11
6.9(2F)。この塩を100mLのメタノールに窒素下で溶解させた後、こ
れに0.9908Mの水酸化リチウム水溶液を79.95mL用いた処理を受け
させた。この溶液を15分間撹拌した後、真空下65−75℃で蒸発乾固させた
。この固体をメタノールに溶解させ、濃縮を真空下で行った後、0.1mm下で
乾燥させた。その結果として得た固体を175mLのエーテルに溶解させた後、
ヘキサンを赤色油状物が沈降して上方に無色の層が残るようになるまでゆっくり
加えた。この上方の層をデカンテーションで取り出して、蒸発させることで、表
題の粗塩を30.9g得た。この塩にエーテルとヘキサンの混合物を用いた再結
晶化を2回受けさせることで、表題の生成物を白色粉末として29.7g(60
%)得た。1H NMR(δ,CD3OD)7.20(d,2H),7.60(d,
2H);19F NMR(δ,CD3OD)−79.02(3F),−80.21(
2F),−115.5(2F)。C94BrF7LiNO52に関して計算した分
析値:C,22.06;H,0.82;N,2.86;F,27.14;S,13.
08;Br,16.30;Li,1.42。測定値:C,22.16;H,0.83
;N,2.85;F,25.66;S,12.57;Br,16.14;Li,1.
34。
【0099】 実施例6 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンアミドの合成 1Lの圧力容器に窒素下でリチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−
2−(4−ブロモフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンアミドを73.5
g(0.15モル)、アセトニトリルを300mL、Pd(OAc)2を1.1
5g、トリ−o−トリルホスフィンを3.09gおよびトリエチルアミンを12
0mL仕込んだ。このオートクレーブを密封し、冷却し、真空排気を行った後、
エチレンを100psiになるまで仕込んだ。この混合物を撹拌しながら85℃
に14時間加熱し、必要に応じてエチレンを排出または加えることで気体の圧力
を125psiに保持した。この混合物を室温に冷却した後、排気を行って大気
圧にした。アセトニトリルと水の混合物を用いて前記オートクレーブの内容物を
濯ぐことでそれを回収した。この混合物を激しく撹拌しながら6.3gの水酸化
リチウム一水化物および100mLの水で処理した。エーテル(300mL)を
加えた後、その混合物をセライトに通して濾過した。その濾液に4−t−ブチル
カテコールを痕跡量で加えた後、濃縮を行うと固体が生じた。その残渣をエーテ
ルに溶解させた。少量の水層を分離した後、エーテル層を無水硫酸ナトリウムで
乾燥させた。この溶液を濾過した後、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮を
行うと、油状物が生じた。塩化メチレン(50mL)を加えた後、その混合物を
濾過した。ヘキサンを曇点になるまで加えた後、その混合物を濾過した。その濾
液を真空下で濃縮すると、結果として、油状物が分離した。その油状物をヘキサ
ンと一緒にすり潰すことで結晶を生じさせた。この結晶を集めて乾燥させること
で、表題の生成物を53.1g(81%)得た。重合が起こらないように4−t
−ブチルカテコールを痕跡量で加えた。1H NMR(δ,アセトン−d6)5.
25(d,1H),5.80(d,1H),6.80(dd,1H),7.30(
d,2H),7.55(d,2H);19F NMR(δ,アセトン−d6)−7
8.78(3F),−79.77(2F),−115.52(2F)。C1177
NO52Li・2.4H2Oに関して計算した分析値:C,27.49;H,2.
48;N,2.91;F,27.67;Li,1.44;S,13.34。測定値:
C,27.48;H,2.24;N,3.03;F,28.55;Li,1.47;
S,15.26。
【0100】 実施例7 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドの合成およびホモ重合 400mLの圧力容器を窒素で清掃した後、これにリチウムN−(トリフルオ
ロメタンスルホニル)−2−(4−ブロモフェノキシ)テトラフルオロエタンス
ルホンイミドを32.8g(0.067モル)、アセトニトリルを200mL、
トリエチルアミンを80mL、酢酸パラジウムを0.47gおよびトリ−o−ト
リルホスフィンを1.32g仕込んだ。この容器を密封し、冷却し、真空排気を
行った後、エチレンを100psiになるまで仕込んだ。この容器を85℃に加
熱して、エチレンガスを用いて内圧を120psiに22時間保持した。この容
器を室温に冷却した後、排気を行った。この容器の内容物をエーテルと水の混合
物で濯いだ後、水に入れて2.82gの水酸化リチウムで処理した。この混合物
をセライトに通して濾過した後、その濾液の濃縮を真空下で行った。その残渣を
エーテルに溶解させ、濾過した後、濃縮を真空下で行うと、ペーストが35.9
g生じた。この材料をエーテルに溶解させてヘキサンで処理すると、暗色油状物
が沈降した。その溶液をデカンテーションで除去した後、前記油状物を再びエー
テルで抽出してヘキサンで処理することで固体を沈澱させ、この固体を廃棄した
。前記エーテル/ヘキサン溶液を一緒にして濃縮を行った後、その残渣の再結晶
化をエーテルとヘキサンを用いて行うことで、3回の収穫で白色固体を17.6
g得た。1H NMR(δ,CD3CN)5.3(d,1H),5.8(d,1H)
,6.78(q,1H),7.25(d,2H),7.50(d,2H);19
NMR(δ,CD3CN)−78.9(3F),−79.6(2F),−115.5
(2F)。プロトンNMRスペクトルおよびフッ素NMRスペクトルの両方とも
ピークがより低く、このことは、出発材料が少量存在していることを示唆してい
た。さらなる精製を行う試みで、前記生成物を空気中でエーテルに溶解させた後
、ヘキサンを添加すると、ゴム状固体が沈澱した。溶解度特性が異なりかつプロ
トンNMRスペクトルでオレフィン共鳴が消失していることから、前記生成物が
重合したことを確認した。この固体を50mLの脱イオン水に溶解させた後、M
Wが3500のカットオフ透析管(cutoff dialysis tube
)を用いて、その溶液に2X2Lの脱イオン水を用いた透析を数日間受けさせた
。前記管に入っている溶液を濃縮した後、0.1mmの圧力下100℃で乾燥さ
せることで、オフホワイト(off−white)の固体状重合体を10.9g
得た。1H NMR(δ,CD3OD)1.50(幅広,3H),6.5および6.
9(幅広,5H);19F NMR(δ,CD3OD)−78.81(3F),−7
9.47(2F),−114.8(2F)。C117725NLi・2H2Oに
関して計算した分析値:C,27.92;H,2.34;N,2.96;F,28.
10,Li,1.47;S,13.55。測定値:C,27.98;H,2.37;
N,2.97;F,26.65;Li,1.40;S,13.84。
【0101】 実施例8 4−CN−Ph−OCF2CFHOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO3Liの 合成 4−シアノフェノール(7.15g、0.06モル)が80mLのDMFに入
っている溶液を室温で0.24g(0.003モル)のリチウム第三ブトキサイ
ドで処理した。撹拌を5分間行った後、固体状のCF2=CFOCF2CF(CF 3 )OCF2CF2SO3Li(28.4g、0.063モル)を一度に加えた結果
、発熱が起こって36℃になった。その結果として生じた溶液を室温で24時間
撹拌した。濃塩酸(3mL)を加えた後、その混合物をロータリーエバポレータ
ーで濃縮すると、固体が生じ、これを0.05mm下140−145℃で乾燥さ
せることで、白色固体を35.2g得た。1H NMR(δ,アセトン−d6)
6.95(d,1H),7.5(d,2H),7.9(d,2H);19F NMR
(δ,アセトン−d6)−78から−80(5F,CF3およびCF2),−81
から−89(4F,CF2’s),−117.3(2F,CF2SO3),−144
.2(1F,第三F),−145.0(1F,ddt,CHF)。
【0102】 実施例9
【0103】
【化25】
【0104】 ジメチル−5−ヒドロキシイソフタレート(28.76g、0.121モル)
をアルゴン下で200mLの無水DMFに溶解させた。リチウム第三ブトキサイ
ド(0.749g)を加えて、その混合物を40℃に温めた後、室温に冷却した
。固体状のCF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO3Li(51.3
g、0.114モル)を加えた後、その溶液を40℃に温めた。若干の発熱を観
察した。この溶液を40℃で2時間撹拌した後、室温で3日間撹拌した。塩酸(
1.0Mを9.5mL)を加えた後、その溶液をロータリーエバポレーターで濃
縮した。その残渣を0.05mm下145−150℃のKugelrohrで乾
燥させた。この乾燥させた固体を500mLのエーテルに溶解させた。ヘキサン
をゴム状沈澱物が生じるまで滴下した。この混合物を濾過した後、その濾液を濃
縮して0.1mm下100℃で乾燥させることで、白色の固体を74.0g得た
。C17101310SLiに関して計算した分析値:C,30.92;H,1.5
3;F,37.41;S,4.86;Li,1.05。測定値:C,30.77;H
,1.77;F,38.89;S,4.69;Li,0.99。
【0105】 実施例10 5−(1,1,2,2−テトラフルオロ−2−ブロモエトキシ)イソフタル酸ジ メチルの合成 200.97g(0.956モル)の5−ヒドロキシイソフタル酸ジメチルを
400mLの乾燥メタノールに入れて0−5℃に冷却しておいた懸濁液に、50
0mLの乾燥メタノールに95%のカリウムメトキサイドを70.5g(0.9
56モル)入れた溶液を加えた。この混合物を室温に温めた後、デカンテーショ
ンで少量の白色固体を除去した。そのメタノール溶液をロータリーエバポレータ
ーで濃縮した後、固体を0.1mm下150℃で乾燥させることで226.4g
得た。この塩を600mlの乾燥DMSOに溶解させて65℃に加熱した。1,
2−ジブロモテトラフルオロエタン(259.8g、1モル)を滴下すると、結
果として発熱が起こって80℃になった。滴下終了後、その混合物を75−85
℃に4時間保持した。これを室温に冷却した後、氷水で2Lになるまで希釈した
。この水溶液から粘性ゴム状物をデカンテーションで除去した後、それを200
mLの塩化メチレンで抽出した。この塩化メチレン抽出液を濃縮した後、その残
渣を前記粘性ゴム状物と一緒にして、水で洗浄した。有機材料を塩化メチレンで
取り上げ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、ロータリーエバポレーターを用
いて濃縮を行った。この残渣の蒸留をKugelrohr装置を用いて0.2m
m下140℃で行うことで、純度がglpcで93%の材料を257.6g得た
。シリカゲルを用いたクロマトグラフィーでヘキサンに続いてヘキサン中1→4
%の酢酸エチルを用いて溶出させることにより、最初の画分に入っている所望生
成物を得た。これらの画分を一緒にしてロータリーエバポレーターで濃縮した後
、その残渣の蒸留をKugelrohrを用いて0.1mm下125℃で行うこ
とで、表題の生成物を239.6g(62%)得た。1H NMR(δ,CDC
3)3.98(s,6H),8.05(m,2H),8.60(m,1H);19
NMR(δ,CDCl3)−68.7(2F),−86.4(2F)。C129 4 BrO5に関して計算した分析値:C,37.04;H,2.33;F,19.5
3;Br,20.54。測定値:C,36.95;H,2.08;F,19.34;
Br,20.57。
【0106】 実施例11 3,5−ジ(CO2CH3)−Ph−OCF2CF2SO2Clの合成 5Lの丸底フラスコに重炭酸ナトリウムを109.2g、脱イオン水を600
mL、亜二チオン酸ナトリウムを226.4gおよびDMFを300mL仕込ん
だ。この混合物を65℃に加熱した後、5−(1,1,2,2−テトラフルオロ
−2−ブロモエトキシ)イソフタル酸ジメチル(316.2g、0.81モル)
を15分かけて加えた。添加終了後、その混合物を80−85℃に4時間温めた
後、50℃に一晩保持した。この混合物を室温に冷却した後、濾過した。固体を
酢酸エチルで洗浄し、その酢酸エチルを濾液に加えた。下方の水層を2X100
mLの塩化メチレンそして2X100mLの酢酸エチルで抽出した。全ての有機
層を一緒にして3X50mLの食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ
た後、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮を行った。その残渣を0.1mm
下120℃で乾燥させることで黄色−オレンジ色の固体を得、これをさらなる精
製なしに次の段階で用いた。1H NMR(δ,DMSO−d6)3.95(s,
6H),7.97(m,2H),8.40(m,1H);19F NMR(δ,CD
Cl3)−80.9(2F),131.3(2F)。前記固体を1Lの脱イオン水
に溶解させた後、CFC−113を300mL加えた。そのフラスコにドライア
イスコンデンサを取り付けた。この混合物の中に塩素ガスをこれが過剰量で存在
するようになるまで吹き込んだ。CFC−113に完全には溶解しないことで沈
澱物が生じたことから、塩化メチレンを500mL加えた。余分な塩素を排出さ
せてスクラバーに送り込み、有機層を分離した後、水層を3X250mLの塩化
メチレンで抽出した。これらの有機層を一緒にして100mLの食塩水で洗浄し
、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮した
後、蒸留をKugelrohrを用いて0.2mm下150℃で行うことで、か
すかに黄色の固体を277.3g得た。この材料の再結晶化をCFC−113を
用いて行うことで、白色固体を3回の収穫で257.4g(78%)得た。1 H NMR(δ,CDCl3)3.95(s,6H),8.10(m,2H),8
.70(m,1H);19F NMR(δ,CDCl3)−79.0(2F),−1
08.0(2F)。C129ClF47Sに関して計算した分析値:C,35.2
6;H,2.22;Cl,8.67;F,18.59;S,7.84。測定値:Cl
,35.39;H,2.05;Cl,8.95;F,18.29;S,7.66。
【0107】 実施例12 3,5−ジ(CO2CH3)−Ph−OCF2CF2SO3Clの合成 262g(0.64モル)の3,5−ジ(CO2CH3)−Ph−OCF2CF2 SO2Clが1Lの無水メタノールに入っている懸濁液に無水炭酸リチウムを5
2.1g(0.71モル)加えた。この混合物を40℃に加熱した後、室温で9
6時間撹拌した。この溶液を濾過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮した
。この固体の再結晶化を6Lのアセトニトリルを用いて行うことで、2つの収穫
物を集めた。その固体を一緒にして0.1mm下180℃で乾燥させることで生
成物を179.1g(71%)得た。1H NMR(δ,DMSO−d6)3.9
5(s,6H),7.95(m,2H),8.40(m,1H);19F NMR(
δ,CDCl3)−80.9(2F),116.5(2F)。C1294SO8Li
に関して計算した分析値:Cl,36.38;H,2.29;F,19.18;S
,8.24;Li,1.75。測定値:C,36.29;H,2.47;F,19.
08;S,8.24;Li,1.69。
【0108】 実施例13 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムのホ モ重合 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウム(
12.24g、0.04モル)を75mLの脱イオン水に溶解させた。この塩に
いくらか複合している痕跡量の残存有機溶媒を除去する目的で、前記溶液を真空
下で濃縮することで水を約60mL除去した。その残渣に脱イオン水(40mL
)を加えた後、この溶液に凍結と真空排気と解凍のサイクルを2回受けさせるこ
とで酸素を除去した。過硫酸アンモニウム(0.018g、0.00008モル
)を加えた後、この溶液に再び凍結と真空排気と解凍のサイクルを受けさせるこ
とで酸素を除去した。次に、この溶液をアルゴン下で61−63℃のオイルバス
に26時間入れることで加熱した。この溶液を室温に冷却した後、MWが350
0のカットオフ透析管に移して、これに1リットルの脱イオン水を3回仕込むこ
とによる透析を数日間に渡って受けさせた。前記透析管に入っている水溶液をロ
ータリーエバポレーターで濃縮した後、その残渣を0.1mm下100℃で乾燥
させることで、かすかに黄色の固体状重合体を9.33g(76%)得た。1
NMR(δ,D2O)1.50(bs,3H),6.5および7.0(bs,5H
);19F NMR(δ,D2O)−82.02(2F),−117.58(2F)
。LiClが0.25%入っている水中の光散乱で決定した測定Mwは156,
000であった。C10744SLi・1.67H2Oに関して計算した分析値
:C,35.73;H,3.08;F,22.61;Li,2.06;S,9.54
。測定値:C,35.72;H,3.17;F,19.43;Li,2.27;S,
10.03。水を用いて流し込み成形した後に空気で乾燥させた重合体のフィル
ムは明るい黄褐色の自己支持型フィルムであったが、いくらか脆かった。
【0109】 実施例14 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとス チレンの共重合 ポリマー管(polymer tube)に2−(4−エテニルフェノキシ)
テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムを4.59g(0.015モル)、D
MFを8.0mL、新しく精製したスチレンを8.84g(0.085モル)お
よびベンゾイルパーオキサイドを0.05g仕込んだ。この溶液に凍結と真空排
気とアルゴンを用いたパージ洗浄と解凍を数回受けさせた後、アルゴン雰囲気下
、60℃のオイルバス内で66時間加熱した。室温に冷却した後、固体状塊を5
0mLのDMFに溶解させた後、過剰量のエーテルに入れることで沈澱を起こさ
せた。このエーテルをデカンテーションで除去した後、ゴム状の残渣をヘキサン
で洗浄して0.5mm下100℃で乾燥させることで、白色の共重合体を11.
8g(88%)得た。THFにDMFが2%入っている混合物を用いて流し込み
成形することで無色透明のフィルムを生じさせることができた。1H NMR(
δ,DMS−D7)1.65および2.0(幅広),6.8および7.2(幅広); 19 F NMR(δ,DMF−d7)−80.9(2F),−116.4(2F); 13 C NMR(δ,DMF−d7)118.3および114.09(CF2’s)
。147.77(Oに隣接した芳香族C)、146.05(CH2に隣接した芳
香族C)、122.09(Oに対してオルソに位置する芳香族C)、128.7
−128.2(残りの芳香族C)、40.97(CH)および42−48(CH 2 )。FおよびH減結合13Cスペクトルに含まれる適切な共鳴を積分することで
計算して、前記重合体はスチレンを88%と官能化(functionaliz
ed)スチレンを12%含有する。DSCの第二加熱で示されたTgは135.
8℃であった。測定分析値:C,71.52;H,5.81;F,8.76;Li
,0.72;S,3.55。
【0110】 実施例15 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとス チレンとアクリロニトリルのターポリメリゼーション スチレンとアクリロニトリルを塩基性アルミナが入っている短いカラムに通し
た後、使用直前に、水素化カルシウムを用いて蒸留を行った。ポリマー管に2−
(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムを3.0
6g(0.011モル)およびDMFを8mL仕込んだ。この溶液を室温で真空
下に1時間置くことで揮発性不純物を除去した。次に、スチレンを5.41g(
0.052モル)、アクリロニトリルを2.01g(0.038モル)およびベ
ンゾイルパーオキサイドを0.048g加えた。この溶液に凍結と真空排気とア
ルゴンを用いたパージ洗浄と解凍を数回受けさせた後、アルゴン雰囲気下、60
℃のオイルバス内で22時間加熱した。室温に冷却した後、固体状塊をDMFに
溶解させ、濾過した後、過剰量のエーテルにゆっくりと注ぎ込んだ。粘性のある
沈澱物を真空下95℃で乾燥させることで白色重合体を10.7g得た。1
NMR(d.THF−d8)1.70−2.2(幅広),6.8および7.05(幅
広)および2.0(幅広);19F NMR(d,THF−d8)−81.5(2F
),−117.2(2F);IR2237cm-1(CN);13C NMR(d,
DMF−d7)118.3および114.09(CF2’s)。122.08(ア
クリロニトリルのOとCNに対してオルソ位に位置する芳香族炭素)、147.
77(Oに隣接した芳香族炭素)、146.0から140(第四級炭素)、12
8.4から127.1(残りの芳香族炭素)、38.83(スチレンの脂肪族C
H)、28.5から26.6(アクリロニトリルの脂肪族CH)、および43か
ら40(CH2)。炭素NMRスペクトルの積分で計算して、前記重合体はスチ
レンを52.2モル%とアクリロニトリルを38.8モル%と2−(4−エテニ
ルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムを9.0%含有する。
測定分析値:C,69.03;H,6.00;N,6.37;F,6.59;S,2
.95;Li,0.52。
【0111】 実施例16 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとス チレンとアクリル酸ブチルのターポリメリゼーション 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムを
3.06g(0.01モル)とスチレンを6.55g(0.063モル)とアク
リル酸ブチルを3.46g(0.027モル)用いて実施例15の手順に従った
。DMFに溶解している粗生成物をブレンダーに入っている過剰量の氷水に加え
ることで沈澱を起こさせた。乾燥を50℃の真空オーブン内で行うことで重合体
を7.10g得た。1H NMR(d,DMF−d7)1.05(幅広),1.3
−2.6(幅広),3.8(幅広),6.95および7.40(幅広);19F NM
R(d,DMF−d7)−81.0(2F),−116.6(2F);13C NM
R(d,DMF−d7)118.4および114.1(CF2’s)。122.2
(Oに対してオルソ位に位置する芳香族炭素)、148.5(Oに隣接した芳香
族炭素)、143.0から146.9(第四級炭素)、125.0から130.
0(残りの芳香族炭素)、38.85(スチレンの脂肪族CH)、42から48
(スチレンのCH2)、175.9(エステルのカルボニル)、64.06(O
CH2)、14.06(CH3)、19.75および13.03(エステルの残り
のCH2)。炭素NMRスペクトルの積分で計算して、前記重合体はスチレンを
66.4モル%とアクリル酸ブチルを26.5モル%と2−(4−エテニルフェ
ノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムを7.1%含有する。
【0112】 実施例17 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとス チレンとメタアクリル酸メチルの共重合 メタアクリル酸メチルを塩基性アルミナが入っている短いカラムに通した後、
蒸留を真空下で行ってドライアイス冷却受け槽に入れた。ポリマー管に2−(4
−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムを3.06g
(0.01モル)、新しく精製したメタアクリル酸メチルを9.0g(0.09
モル)および開始剤である2,4−ジメチル−2,2’−アゾビス(ペンタンニ
トリル)[Vazo(商標)52]を0.05g仕込んだ。この溶液に凍結と真
空排気とアルゴンを用いたパージ洗浄と解凍を数回受けさせた。前記ポリマー管
を密封して50℃のオイルバス内で22時間加熱した。室温に冷却した後、固体
状塊を250mLのアセトンに温めながら溶解させて、濾過した。アセトンを蒸
発させた後、固体状の重合体を0.05mm下100℃で乾燥させることで生成
物を11.6g得た。1H NMR(δ,アセトン−d6)0.6−3.0(m)
,3.65(s),6.8−7.5(m)適切なピークを積分した結果、前記重合
体はメタアクリル酸メチルを88モル%と2−(4−エテニルフェノキシ)テト
ラフルオロエタンスルホン酸リチウムを12モル%含有していた。19F NMR
(δ,アセトン−d6)−80.9(2F),−116.6(2F)。測定分析値
:C,54.39;H,6.77;F,4.86;Li,0.50;S,2.62。
この重合体のアセトン溶液から透明で軟質のフィルムを流し込み成形することが
できた。
【0113】 実施例18 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとア クリロニトリルの共重合 アクリロニトリルを塩基性アルミナが入っている短いカラムに通した後、使用
直前に、真空蒸留を行った。50mLのポリマー管に2−(4−エテニルフェノ
キシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムを3.06g(0.01モル)
、DMFを10mL、アクリロニトリルを4.77g(0.09モル)および開
始剤である2,4−ジメチル−2,2’−アゾビス(ペンタンニトリル)[Va
zo(商標)52]を0.050g仕込んだ。この容器の内容物に凍結/真空排
気/解凍サイクルを4回受けさせることで酸素を除去した後、この容器を密封し
た。その内容物を50℃のオイルバス内で22時間加熱すると、結果として白色
の塊が生じた。この固体を50mLのDMFに溶解させ、濾過した後、大過剰量
のエーテルに入れることで沈澱を起こさせた。乾燥を0.05mm下100℃で
行うことで白色重合体を7.59g(97%)単離した。1H NMR(δ,D
MF−d7)2.30(b),3.32(b),7.3−7.5(b)に加えて、D
MFが少量存在することを示す吸収。芳香族のピークの積分値を脂肪族のピーク
の積分値に対比させることで計算して、前記重合体は2−(4−エテニルフェノ
キシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムを12モル%とアクリロニトリ
ルを88モル%含有する。測定分析値:C,54.72;H,4.51;N,15
.55;F,8.36;Li,0.81;S,4.04。
【0114】 実施例19 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとα −メチレン−γ−ブチロラクトンの共重合 ポリマー管に2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン
酸リチウムを1.53g(0.005モル)、α−メチレン−γ−ブチロラクト
ンを4.4g(0.045モル)およびVazo(商標)52を0.025g仕
込んだ。撹拌を行うと前記塩はほぼ完全に溶解した。DMF(100uL)を加
えると完全に均一な溶液が生じた。この容器の内容物に凍結/真空排気/解凍サ
イクルを5回受けさせることで酸素を除去した後、この溶液をアルゴン下50℃
に22時間加熱することで、黄色の固体状塊を得た。この材料を30mLのDM
Fに温めながら溶解させ、濾過した後、過剰量のエーテルに入れることで沈澱を
起こさせた。乾燥を0.1mm下109℃で行うことで白色重合体を5.24g
(88%)得た。1H NMR(δ,DMF−d7)2.25(b),2.5(b
),7.3−7.5(b)。ピークの積分で計算して、前記重合体の組成は11モ
ル%が2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウ
ムである。19F NMR(δ,DMF−d7)−80.61(2F),−116.
31(2F),DSC:Tg=220℃。測定分析値:C,53.40;H,5.
53;F,6.11;Li,0.54;S,2.75。
【0115】 実施例20 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとポ リ(エチレングリコール)エチルエーテルメタアクリレートの共重合 グローブボックス内で、1.21g(0.00395モル)の2−(4−エテ
ニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムと8.79g(0.
0357モル)のポリ(エチレングリコール)エチルエーテルメタアクリレート
をシュレンク(Schlenk)管に入れて一緒にした。次に、Vazo(商標
)52を48mg(1.93x10-4モル)加えて撹拌することで溶解させた。
フラスコをアルゴン下で40℃に28時間加熱した。その結果として生じた重合
体は柔らかでゴム状であったが不溶で圧縮不能(unpressable)であ
った。二官能のメタアクリレートがいくらか存在していた結果として架橋した材
料が生じた可能性が最も高かった。この重合体を真空下70℃で乾燥させること
で材料を9.7g(97%)回収した。フィルムは得られなかった。
【0116】 実施例21 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとア クリル酸ブチルの共重合 グローブボックス内で、2.10g(0.0069モル)の2−(4−エテニ
ルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムと8.0g(0.06
2モル)のアクリル酸ブチルをシュレンク管(撹拌子が入っている)に入れて一
緒にした。DMFを約10mL加えた後、Vazo(商標)52を48mg(1
.93x10-4モル)加えて撹拌することで溶解させた。フラスコをアルゴン下
に置いて40℃に24時間加熱した。その結果として生じた重合体はDMFに溶
解しており、これをヘキサン(3x)に入れると重合体が油状物として沈降した
。次に、この重合体をアセトンに溶解させた後、水(2x)に入れることで沈澱
を起こさせた。結果として得た重合体を真空下75℃で乾燥させることで生成物
を1.6g(16%)得た。19F NMR(d−アセトン):−82.4(2F
),−118.0(2F)ppm。TGA(N2,10℃/分)250℃で分解が
始まる。分子量[SEC、Zytel 101標準、溶媒HFIP+0.01M
のナトリウムトリフレート(triflate)]:Mn=186,800;M
w=324,700;Mw/Mn=1.74;Mn=182,500;Mw=31
6,800;Mw/Mn=1.74。
【0117】 実施例22 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとア クリル酸エチルヘキシルの共重合 グローブボックス内で、シュレンク管(撹拌子が入っている)にDMFを20
mL入れて、これに1.56g(0.0051モル)の2−(4−エテニルフェ
ノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムを溶解させた後、アクリル酸
エチルヘキシルを8.44g(0.046モル)加え、続いてVazo(商標)
52を48mg(1.93x10-4モル)加えた。撹拌を行って開始剤を溶解さ
せた。フラスコをアルゴン下に置いて40℃に24時間加熱した。追加的にTH
Fを用いて、結果として生じた重合体を溶解させた後、水に入れることで沈澱を
起こさせ、続いてTHFに溶解させてヘキサン(3x)に入れることで油状物と
して沈降させた。この重合体を真空下65℃で乾燥させることで生成物を3.2
g(32%)得た。この重合体をテフロン(Teflon)(商標)プレスシー
トの間に挟んで予備加熱を150℃で2分間行い、2000ポンド/平方インチ
で圧縮した後、加圧下で冷却することを通して、フィルムを溶融プレス加工する
(melt pressed)ことができた。この重合体は水分を空気から迅速
に吸い取ってゴム状になる。また、0.5gの重合体を15mLのTHFに溶解
させそしてその溶液を直径が5.5cmのテフロン(商標)製ペトリ皿の中に流
し込むことを通して、フィルムの溶液流し込み成形(solution cas
t)を行うことも可能であった。19F NMR(d−アセトン)δ:−84.4
(2F),−120.0(2F)ppm。1H NMR(d−THF)δ:7.1
(b),3.95(b),3.8(b),2.9,2.3(b),1.8−2(b)
,1.5−1.7(b),1.4,1.2(b),0.9ppm。芳香族スチレンの
シグナルとアクリル酸エチルヘキシルが有するメチルのシグナルの比率により、
2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムが約
10モル%組み込まれたことが示された。13C NMR(d−THF)δ:17
2.4,127.4,120.3,40.1,37.4,28.9,27.5,22.7
,12.1,8.2ppm。TGA(N2,10℃/分):250℃で分解が始ま
る。DSC(N2,−100から200℃,10℃/分):Tmは検出されなかっ
た。測定分析:%C65.62,65.51;%H9.48,9.69;%F3.8
2;%Li0.34;%S1.86。分子量[SEC、Zytel 101標準、
溶媒HFIP+0.01MのNaトリフレート):Mn=161,500,Mw
=315,000,Mw/Mn=1.95;Mn=140,300,Mw=318,
100,Mw/Mn=2.27。
【0118】 実施例23 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとア クリル酸ブチルとメタアクリル酸カルボナトグリシダルの共重合 グローブボックス内で、メタアクリル酸カルボナトグリシダル(carbon
atoglycidal)(1.23g、0.0066モル)とアクリル酸ブチ
ル(6.76g、0.0528モル)と2−(4−エテニルフェノキシ)テトラ
フルオロエタンスルホン酸リチウム(2.02g、0.0066モル)をフラス
コに入れて一緒にした。Vazo(商標)52(45mg、1.8x10-4モル
)を加えて撹拌することで溶解させた。前記フラスコをアルゴン下に置いて45
℃に24時間加熱した。その結果として生じた重合体はいろいろな溶媒に不溶な
ことからフィルムにプレス加工するのは不可能であった。この重合体を真空下6
5℃で乾燥させることで重合体を9.4g(94%)得た。
【0119】 実施例24 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとア クリル酸ブチルの共重合 グローブボックス内で、2.10g(0.0069モル)の2−(4−エテニ
ルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムと7.9g(0.06
2モル)のアクリル酸ブチルをシュレンク管(撹拌子が入っている)に入れて一
緒にした後、Vazo(商標)52を45mg(1.81x10-4モル)加えて
撹拌することで溶解させた。前記フラスコをアルゴン下に置いて40℃に24時
間そして45℃に24時間加熱した。その結果として生じた重合体をTHFに溶
解させて水(2x)そしてヘキサン(3x)に入れると重合体が油状物として沈
降した。この重合体を真空下で乾燥させることで重合体を0.2g(2%収率)
得た。13C NMR(d−THF)δ:175.1,67.5,64.9,42.6
,31.8,25.8,20.2,14.3ppm。TGA(N2,10℃/分):
250℃で分解が始まる。
【0120】 実施例25 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとア クリル酸ブチルの共重合 グローブボックス内で、3.74g(0.0122モル)の2−(4−エテニ
ルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムと6.26g(0.4
89モル)のアクリル酸ブチルをシュレンク管(撹拌子が入っている)に入れて
一緒にした後、Vazo(商標)52を45mg(1.81x10-4モル)加え
て撹拌することで溶解させた。前記フラスコをアルゴン下に置いて45℃に24
時間加熱した。その結果として生じた重合体をアセトン/THFに溶解させて水
い入れることで沈澱を起こさせた。次に、この重合体をアセトン/THFに溶解
させてヘキサン(2x)に入れることで沈澱を起こさせた。この重合体を乾燥さ
せることで4.8g(48%)得た。0.5gの重合体をTHFに溶解させそし
てその溶液を直径が5.5cmのテフロン(商標)製ペトリ皿の中に流し込むこ
とを通して、フィルムの流し込み成形を行うことが出来た。19F NMR(d−
アセトン)δ:−82.4(2F),−118.1(2F)ppm。13C NMR
(d−アセトン)δ:175.5,130.3,123.1,65.3,42.8,
36.6(b),31.9,20.3,14.5ppm。1H NMR(d−アセト
ン)δ:7.1(b),4.1,3.9(b),3.2,3.1,2.4,1.9−1.
2,0.9ppm。測定分析:%C54.34,54.29;%H6.95,6.9
1;%F9.46,9.31;%Li0.71,0.80;%S4.40,4.47
TGA(N2,10℃/分)。275℃で分解が始まる。DSC(N2−100か
ら225℃,10℃/分):Tmは検出されなかった。分子量[SEC、Zyt
el 101標準、HFIP+0.01MのNaトリフレート):Mn=432,
000,Mw=1,271,000,Mw/Mn=2.94,Mn=980,70
0,Mw=1,415,000,Mw/Mn=1.44。
【0121】 実施例26 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとア クリル酸メチルの共重合 グローブボックス内で、2.8g(0.0091モル)の2−(4−エテニル
フェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムと7.2g(0.082
7モル)のアクリル酸メチルをシュレンクフラスコ(撹拌子が入っている)に入
れて一緒にした後、Vazo(商標)52を35mg(1.41x10-4モル)
加えて撹拌することで溶解させた。前記フラスコをアルゴン下に置いて35℃に
48時間に続いて65℃に24時間加熱した。重合相が分離した。この重合体の
一部は他の部分に比べて溶解し難く、不溶物がいくらか存在していた。結果とし
て得た重合体をDMF/アセトンに溶解させてヘキサン(2x)に入れることで
沈澱を起こさせた。次に、この重合体をDMFに溶解させた後、透析管(MWC
O=3500)に入れて、水を用いた透析を10日間行った後、重合体を集め、
それをDMFに溶解させて水の中に入れることで沈澱を起こさせた。この重合体
を真空下で乾燥させることで生成物を3.14g(31.4%)得た。19F N
MR(d−DMF)δ:−81.9(2F),−117.6(2F)ppm。
【0122】 実施例27 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとア クリル酸メチルの共重合 グローブボックス内で、2.8g(0.0091モル)の2−(4−エテニル
フェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムと7.2g(0.082
7モル)のアクリル酸メチルと20mLのDMFをシュレンク管(撹拌子が入っ
ている)に入れて一緒にした後、Vazo(商標)52を35mg(1.41x
10-4モル)加えた。前記フラスコの内容物を撹拌することで溶解させた。前記
フラスコをアルゴン下に置いて35℃に48時間加熱した。結果として得た重合
体をDMF/アセトンに溶解させて水(3x)に入れることで沈澱を起こさせた
。次に、この重合体をアセトンに溶解させてヘキサンに入れることで沈澱を起こ
させた。この最終的な重合体を真空下70℃で乾燥させることで生成物を4.8
5g(48.5%)得た。0.54gの重合体をアセトンに溶解させそしてその
溶液を直径が5.5cmのテフロン(商標)製ペトリ皿の中に流し込むことを通
して、フィルムの流し込み成形を行った。19F NMR(d−アセトン)δ:−
82.4(2F),−118.1(2F)ppm。13C NMR(d−アセトン)
δ:174.9,129.2,12.1,51.2,41.3,35.1(b)ppm
1H NMR(d−アセトン)δ:7.2(b),3.6,2.9,2.8,2.1
,3.5,2.4(b),1.9(b),1.7(b),1.7−1.5(b)ppm
。プロトンNMRは、芳香族のシグナルとアクリル酸メチルが有するメチル基の
シグナルの積分を基にして、アイオノマー基が4モルパーセントであることを示
していた。分子量(SEC、Zytel 101標準、HFIP+0.01Mの
Naトリフレート):Mn=77,200,Mw=216,100,Mw/Mn=
2.8;Mn=56,500,Mw=203,600,Mw/Mn=3.6。測定分
析::%C53.16,53.13,52.78;%H6.77,6.79;%F3.
24,3.07,4.81;%Li0.28,0.47,0.38;%S1.91,1
.98,2.39。元素分析は、2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロ
エタンスルホン酸リチウムが5−6モルパーセント存在することを示していた。
【0123】 実施例28 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとメ タアクリル酸メチルとトリメチロールプロパントリアクリレートの共重合および 架橋 メタアクリル酸メチルと2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタ
ンスルホン酸リチウムから作られた架橋フィルムを下記の様式で生じさせた。メ
タアクリル酸メチル(7.5g、7.5x10-2モル)とスルホン酸塩モノマー
(2.5g、8.2x10-3モル)を前以て混合しておいた。フィルムA :前記モノマー混合物を3.33gの分量で小びんに入れた。トリア
クリレートを0.041g(0.00014モル)およびVazo(商標)52
開始剤を20−24mg加えた後、溶解するまで撹拌した。この混合物を窒素雰
囲気下で流し込み成形用の小さいテフロン(商標)製皿の中に注ぎ込んでホット
プレート上で加熱した。フィルムB :小びんにトリアクリレートを0.16g(0.00054モル)お
よびVazo(商標)52開始剤を20−24mg入れ、これに前記モノマー混
合物を3.33gの分量で加えて溶解するまで撹拌した。この混合物を窒素雰囲
気下で流し込み成形用の小さいテフロン(商標)製皿の中に注ぎ込んでホットプ
レート上で加熱した。フィルムC :小びんにトリアクリレートを0.41g(0.0014モル)およ
びVazo(商標)52開始剤を20−24mg入れ、これに前記モノマー混合
物を3.22gの分量で加えて溶解するまで撹拌した。この混合物を窒素雰囲気
下で流し込み成形用の小さいテフロン(商標)製皿の中に注ぎ込んでホットプレ
ート上で加熱した。
【0124】 30分後、前記ホットプレートの温度を49.6℃にまで上昇させると重合が
あまりにも急速に起こるように思えた。フィルムBおよびCには気泡が発生して
亀裂が生じた。加熱の度合を下げるとさらなる気泡も亀裂も観察されなくなった
。前記フィルムを4時間加熱し、室温に一晩放置した後、45℃に3時間加熱し
た。その結果として生じたフィルムはアセトン中で膨潤するが溶解せず、溶融プ
レス加工を行うのは不可能であった。このフィルムを真空下70℃で乾燥させた
。TGA(N2、10℃/分):分解開始点:260℃(AおよびB)、300
℃(C)。
【0125】 実施例29 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとポ リ(エチレングリコール)エチルエーテルメタアクリレートとポリ(エチレング リコール)ジアクリレートの共重合および架橋 ポリ(エチレングリコール)のエチルエーテルのメタアクリレートと2−(4
−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムから作られた
架橋フィルムを下記の様式で生じさせた。ポリ(エチレングリコール)のエチル
エーテルのメタアクリレート(8.79g、3.6x10-2モル)と前記スルホ
ン酸塩モノマー(1.21g、4.0x10-3モル)を前以て混合しておいた。 フィルムA :小びんに前記モノマー混合物を3.33gの分量で入れると共にポ
リ(エチレングリコール)のジアクリレートを0.038g(6.6x10-5
ル)およびVazo(商標)52を16mg(6.45x10-5モル)入れて撹
拌することで溶解させた。この混合物を窒素雰囲気下で流し込み成形用の小さい
テフロン(商標)製皿の中に注ぎ込んでホットプレート上で35−40℃に5時
間加熱した。フィルムB :小びんに前記モノマー混合物を3.33gの分量で入れると共にポ
リ(エチレングリコール)のジアクリレートを0.076g(1.32x10-4 モル)およびVazo(商標)52を16mg(6.45x10-5モル)入れて
撹拌することで溶解させた。この混合物を窒素雰囲気下で流し込み成形用の小さ
いテフロン(商標)製皿の中に注ぎ込んでホットプレート上で35−40℃に5
時間加熱した。フィルムC :小びんに前記モノマー混合物を3.15gの分量で入れると共にポ
リ(エチレングリコール)のジアクリレートを0.15g(2.61x10-4
ル)およびVazo(商標)52を16mg(6.45x10-5モル)入れて撹
拌することで溶解させた。この混合物を窒素雰囲気下で流し込み成形用の小さい
テフロン(商標)製皿の中に注ぎ込んでホットプレート上で35−40℃に5時
間加熱した。
【0126】 前記フィルムを室温に一晩放置した後、37℃に6時間加熱した。このフィル
ムを加熱するとゲル化がいくらか起こることが観察された。このフィルムは不溶
かつ柔らかで柔軟性があった。このフィルムを真空下75℃で乾燥させた。板上
に流し込み成形した薄フィルムの小部分を抽出する目的でアセトンを用い、これ
13C NMRに送り込んだところ、モノマーのシグナルは全く示されなかった
。より厚いフィルムを前記流し込み用皿から取り出してそれを抽出する目的でア
セトンを用いた結果、モノマーがいくらか残存することが示された。TGA(N 2 、10℃/分):分解開始点:225℃(A、B)および200℃(C)。D
SC(N2、−100から200℃、10℃/分):Tmは検出されなかった。測
定分析:フィルムA:%C56.49;%H8.17;%F2.87;%S0.74
;灰分1.74;%Li0.22。フィルムB:%C56.45;%H8.16;%
F2.33;%S0.50;灰分1.83;%Li0.23。フィルムC:%56.
79;%H8.24;%F2.44;%S0.57;灰分1.83;%Li0.23
【0127】 実施例30 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとア クリル酸ブチルとメタアクリル酸カルボナトグリシダルの共重合および架橋 グローブボックス内で、メタアクリル酸カルボナトグリシダル(1.23g、
0.0066モル)とアクリル酸ブチル(6.76g、0.0528モル)と2
−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウム(2.
02g、0.0066モル)を小びんに入れて一緒にした。Vazo(商標)5
2(40mg、1.61x10-4モル)を加えて撹拌することで溶解させた。こ
の溶液をピペットで2個の小さいテフロン(商標)製ペトリ皿にこの底をちょう
ど覆うように入れた。残りの溶液をピペットでテフロン(商標)被覆ガラス片の
上に正方形になるように置いた。前記溶液をグローブボックスに入れてスライド
ヒーター(slide heater)で35℃に2時間温め、室温に一晩放置
し、35℃に8時間加熱し、一晩かけて室温に冷却した後、42℃に8時間加熱
した。この吸湿性のフィルムは乾燥時は脆いが、湿っている時は取り扱い可能で
ある。19F NMR(d−アセトン)δ:−82.7(2F),−118.5(2
F)ppm。TGA(N2,10℃/分):200℃で分解が始まる。DSC(
2,−100から175℃,10℃/分):Tmは検出されなかった。測定分析
:%C50.64,50.49,50.66;%H5.62,5.58,5.61;%
F9.84,9.43,9.24;%Li0.38,0.90,0.84;%S4.3
8,3.83,4.09;%N,0.22,0.18。
【0128】 実施例31 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとポ リ(エチレングリコール)エチルエーテルメタアクリレートの共重合および架橋 グローブボックス内で、8.79g(0.0357モル)のポリ(エチレング
リコール)エチルエーテルメタアクリレートと1.21g(0.00395モル
)の2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウム
と45mg(1.81x10-4モル)のVazo(商標)52を一緒にした。こ
の溶液をピペットで2個の小さいテフロン(商標)製ペトリ皿にこの底をちょう
ど覆うように入れ、その残りをピペットでテフロン(商標)被覆ガラス片の上に
正方形になるように置いた。このフィルムをスライドウォーマー(slide
wamer)で35℃に4時間温め、室温に一晩放置した後、35℃に8時間温
めた。重合後にフィルム相が分離を起こして、粒状物が入っているガラスのよう
に見える軟質フィルムが生じた。両方の相ともTHFに不溶であった。TGA(
2、10℃/分):225℃で分解が始まる。DSC(N2、−100から17
5℃、10℃/分):Tmは検出されなかった。測定分析:%C56.58,56
.33;%H8.34,8.33;%F2.78,2.63;%S1.27,1.30
;%Li0.23,0.23。元素分析により、モノマー1が約8モルパーセント
組み込まれたことが示された。
【0129】 実施例32 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとポ リ(エチレングリコール)エチルエーテルメタアクリレートの共重合および架橋 グローブボックス内で、ポリ(エチレングリコール)のエチルエーテルのメタ
アクリレート(7.63g、0.031モル)と2−(4−エテニルフェノキシ
)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウム(2.37g、0.0077モル)
と45mg(1.81x10-4モル)のVazo(商標)52を小びんに入れて
一緒にした。この溶液をピペットで2個の小さいテフロン(商標)製ペトリ皿に
この底をちょうど覆うように入れ、その残りをピペットでテフロン(商標)被覆
ガラス片の上に正方形になるように置いた。このフィルムをスライドウォーマー
で35℃に4時間温め、室温に一晩放置した後、35℃に8時間温めた。重合後
にフィルム相が分離を起こした。この軟質フィルムは粒状物が入っているガラス
のように見えた。両方の相ともTHFに不溶であった。TGA(N2、10℃/
分):225℃で分解が始まる。DSC(N2、−100から200℃、10℃
/分):Tmは検出されなかった。測定分析:%C53.85,53.92;%H
7.55,7.51;%F5.00,5.20;%S2.36,2.21;%Li0.
47,0.46。
【0130】 実施例33 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとポ リ(エチレングリコール)エチルエーテルメタアクリレートの共重合および架橋 グローブボックス内で、8.79g(0.0357モル)のポリ(エチレング
リコール)エチルエーテルメタアクリレートと1.21g(0.00395モル
)の2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウム
と45mg(1.81x10-4モル)のVazo(商標)52を一緒にした。こ
の溶液をピペットで2個の小さいテフロン(商標)製ペトリ皿にこの底をちょう
ど覆うように入れ、その残りをピペットでテフロン(商標)被覆ガラス片の上に
正方形になるように置いた。このフィルムをスライドウォーマーで35℃に5時
間温め、室温に一晩放置した後、45℃に8時間温めた。フィルム相のいくらか
は分離を起こしたが、その他は均一のままであった。
【0131】 実施例34 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとメタアクリル酸メチルの共重合 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムの
代わりにリチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニル
フェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミドを4.36g用いて実施例1
7の手順に従うことで重合体を12.4g得た。1H NMR(δ,アセトン−
D6)0.6−3.1(m),3.65(s),6.9−7.7(m)。適切なピー
クを積分した結果、前記重合体はメタアクリル酸メチルを88モル%と前記スル
ホンイミドモノマーを12モル%含有する。19F NMR(δ,アセトン−d6
)−78.8(s,3F),−79.7(m,2F),−115.5(s,2F)
。測定分析:C,49.77;H,6.06,N,1.03;F9.93;S,5.
08;Li,0.50。
【0132】 実施例35 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとスチレンの共重合 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノ
キシ)テトラフルオロエタンスルホンイミドを4.37g(0.01モル)、ス
チレンを9.36g(0.09モル)、DMFを8.0mLおよびベンゾイルパ
ーオキサイドを0.048g用いて実施例14の手順に従った。重合を96時間
実施した。固体状塊を追加的DMFに溶解させて濾過した。これを1Lの氷水に
入れることで重合体を沈澱させ、濾過した後、0.05mm下96℃で乾燥させ
ることで8.38g得た。測定分析:C,70.31;H,6.07,N,1.7
5;F8.69;S,4.63;Li,0.44。
【0133】 実施例36 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとアクリル酸メチルの共重合 ここでは、アクリル酸メチルを重合させて粘性のある材料を生じさせた後にア
イオノマーモノマー(ionomeric monomer)を添加することを
通して、よりブロッキー(blockier)な重合体を製造する試みを行った
。グローブボックス内で、7.2g(0.0827モル)のアクリル酸メチルを
10mLのDMFに溶解させた後、Vazo(商標)52開始剤を35mg(1
.41x10-4モル)加えた。フラスコを35℃に加熱した。1時間後に溶液の
粘度が非常に高くなった時点でDMFを追加的に10mL加えると共に2.8g
(0.0064モル)のリチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−
(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミドを10mLの
DMFに入れて加えた。加熱を再び開始して35℃に48時間、45℃に24時
間そして65℃に24時間置いた。結果として生じた重合体をDMF/アセトン
に溶解させてヘキサン(2x)に入れることで沈澱を起こさせた。次に、この重
合体をDMFに溶解させて水(2x)に入れることで沈澱を起こさせた。この重
合体を真空下75℃で乾燥させることで材料を5.6g(56%)得た。0.5
gの前記重合体をDMFに溶解させそしてその溶液を5.5cmのテフロン(商
標)製ペトリ皿の中に流し込むことでフィルムを得ることが出来た。19F NM
R(d−DMF)δ:−79.8(3F),−80.7(2F),−116.5(
2F)ppm。13C NMR(CDCl3)δ:174.8(C=O),51.7
(OCH3),41.2(CH2 H),35.3(2CH)。13C NMRで
検出されたのはアクリル酸メチルのシグナルのみであった:1H NMR(CD
Cl3)δ:7.3,3.6,2.9,2.8,2.3,1.9,1.7,1.5(b)
ppm。OCH3(MA)のピークの積分値に対する芳香族ピークの積分値の比
率は、アイオノマー基が0.6モルパーセントであることを示していた。TGA
(N2、10℃/分):300℃で分解が始まる。DSC(N2、−100から2
00℃、10℃/分):Tmは検出されなかった。Tg=12℃(第一加熱)、1
7℃(第二加熱)。測定分析:%C54.24,54.35;%H6.89,6.6
2;%N<0.1,<0.1;%F1.02,1.27;%Li0.042,0.05
8;%S0.84,0.83。分子量[SEC、Zytel 101標準、HFI
P+0.01Mのナトリウムトリフレート):Mn=124,100;Mw=3
70,300;Mw/Mn=2.98;Mn=134,400;Mw=380,30
0;Mw/Mn=2.83。
【0134】 実施例37 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとアクリル酸ブチルの共重合 グローブボックス内で、2.75g(0.0063モル)のリチウムN−(ト
リフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオ
ロエタンスルホンイミドと7.25g(0.057モル)のアクリル酸ブチルを
シュレンク管(撹拌子が入っている)に入れて一緒にした後、Vazo(商標)
52を45mg(1.81x10-4モル)加えて撹拌することで溶解させた。フ
ラスコをアルゴン下に置いて40℃に24時間に続いて45℃に24時間加熱し
た。結果として生じた重合体をTHFに溶解させて水(2x)に入れることで沈
澱を起こさせた。次に、この重合体を溶解させてヘキサン(2x)に入れること
で沈澱を起こさせた。この重合体を真空下で乾燥させることで重合体を2.4g
(24%)得た。0.5gの重合体を1:1のTHF/アセトンに溶解させそし
てその溶液を直径が5.5cmのテフロン(商標)製ペトリ皿の中に流し込むこ
とでフィルムの流し込み成形を行った。ゲル化した材料が溶解しないまま少量存
在していた。19F NMR(d−THF)δ:−80.4(2F),−81.4(
2F),−117.2(2F)ppm。13C NMR(d−THF)δ:175.
1,130.1,122.7,64.9,42.6,36.1,31.8,20.2,
14.3ppm。1H NMR(d−THF)δ:7.1(b),4.0,3.1,
2.0−3.0(b),1.1−1.8(b),0.8ppm。アクリル酸ブチルが
有するメチルのピークに対する芳香族ピークの比率は、アイオノマーモノマーが
約15モルパーセント組み込まれたことを示している。TGA(N2、10℃/
分):275℃で分解が始まる。DSC(N2、−100から250℃、10℃
/分):Tmは検出されなかった。測定分析:%C52.49,52.24;%H
6.90,6.84;%N1.19,1.19;%F10.02,9.83;%S4.
82,4.93;%Li0.48,0.51。元素分析はイオン性モノマーが12
モルパーセント組み込まれたことを示していた。分子量[SEC、Zytel
101標準、HFIP+0.01MのNaトリフレート):Mn=250,20
0,Mw=1,024,000,Mw/Mn=4.09;Mn=203,700,M
w=893,100,Mw/Mn=4.38。
【0135】 実施例38 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとポリ(エチレングリコール)エチル エーテルメタアクリレートの共重合および架橋 グローブボックス内で、1.64g(0.00376モル)のリチウムN−(
トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフル
オロエタンスルホンイミドと8.36g(0.02296モル)のPEEGMA
を5mLのDMFと一緒に小びんに入れて一緒にした。Vazo(商標)52(
48mg、6.45x10-5モル)を加えて溶解するまで撹拌した。この溶液の
一部を用いて5.5cmのテフロン(商標)製ペトリ皿の底を覆った。この皿を
グローブボックス内でスライドヒーター上で39℃に6時間温め、室温に一晩放
置した後、40℃に8時間加熱した。フィルムは柔らかで柔軟性があった。TG
A(N2、10℃/分):225℃で分解が始まる。DSC(N2、10℃/分)
:Tmは検出されなかった。測定分析:%C54.39;%H7.57;%N0.5
7;%F3.87;%S1.22;%Li0.21;灰分1.64。元素分析は、イ
オン性モノマーが約9モルパーセント組み込まれたことを示していた。
【0136】 実施例39 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとポリ(エチレングリコール)エチル エーテルメタアクリレートとポリ(エチレングリコール)ジアクリレートの共重 合および架橋 グローブボックス内で、8.36g(0.03396モル)のポリ(エチレン
グリコール)エチルエーテルメタアクリレートと1.64g(0.00376モ
ル)のリチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフ
ェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミドと5mLのDMFを小びんに入
れて一緒にして撹拌することで混合した。架橋剤をいろいろな量で用いた3種類
のフィルムを以下に記述する如く生じさせた。フィルム1 :小びんに前記モノマー混合物を4.33g(モノマーが3.33g
でDMFが1g)入れると共にジアクリレートを0.036g(6.26x10 -5 モル)入れた。Vazo(商標)52(16mg、6.45x10-5モル)を
入れて撹拌することで溶解させた。ピペットを用いてテフロン(商標)被覆ガラ
ス片上にフィルムを生じさせてスライドヒーターで39℃に温めた。フィルム2 :小びんに前記モノマー混合物を4.33g(モノマーが3.33g
でDMFが1g)入れると共にジアクリレートを0.071g(1.24x10 -4 モル)およびVazo(商標)52(16mg、6.45x10-5モル)を入
れて撹拌することで混合した。ピペットを用いてテフロン(商標)被覆ガラス片
上にフィルムを生じさせてスライドヒーターで39℃に温めた。フィルム3 :小びんに前記モノマー/DMF混合物を約3.8g、ジアクリレー
トを0.14g(2.44x10-4モル)およびVazo(商標)52(16m
g、6.45x10-5モル)を入れて撹拌することで混合した。フィルムをこの
上に示した如く流し込み成形してスライドヒーターで39℃に温めた。
【0137】 前記フィルムを39℃に6時間加熱し、一晩かけて室温に冷却した後、40℃
に8時間加熱した。軟質フィルムが生じた。TGA(N2、10℃/分):前記
フィルム3枚とも200℃で分解が始まる。DSC(N2、−100から200
℃、10℃/分):Tmは検出されなかった。測定分析;フィルム1:%C54.
29;%H7.72;%N0.55;%F4.02;%S1.29;フィルム2:%
C54.20;%H7.68;%N0.57;%F4.40;%S1.29;フィル
ム3:%C54.46;%H7.75;%N0.57;%F3.84;%S1.06
。元素分析は、モノマー2が約9モルパーセント組み込まれたことを示していた
【0138】 実施例40 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとポリ(エチレングリコール)エチル エーテルメタアクリレートとポリ(エチレングリコール)ジアクリレートの共重 合および架橋 フィルムA :グローブボックス内で、PEGEEMA(2.75g、1.12x
10-2モル)とジアクリレート(0.036g、6.26x10-5モル)とリチ
ウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)
テトラフルオロエタンスルホンイミド(0.55g、1.26x10-3モル)と
Vazo(商標)52(16mg、6.45x10-5モル)を一緒にした。これ
を小さいテフロン(商標)製ペトリ皿に入れてスライドウォーマーで40℃に6
時間温めることでフィルムの流し込み成形を行った。フィルムB :グローブボックス内で、PEGEEMA(2.76g、1.12x
10-2モル)とジアクリレート(0.018g、3.13x10-5モル)とリチ
ウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)
テトラフルオロエタンスルホンイミド(0.55g、1.26x10-3モル)と
Vazo(商標)52(16mg、6.45x10-5モル)を一緒にした。これ
を小さいテフロン(商標)製ペトリ皿に入れてスライドウォーマーで40℃に6
時間温めることでフィルムの流し込み成形を行った。フィルムC :グローブボックス内で、PEGEEMA(2.77g、1.13x
10-2モル)とジアクリレート(0.009g、1.57x10-5モル)とリチ
ウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)
テトラフルオロエタンスルホンイミド(0.55g、1.26x10-3モル)と
Vazo(商標)52(16mg、6.45x10-5モル)を一緒にした。これ
を小さいテフロン(商標)製ペトリ皿に入れてスライドウォーマーで40℃に6
時間温めることでフィルムの流し込み成形を行った。フィルムD :PEGEEMA(2.72g、1.10x10-2モル)とジアクリ
レート(0.071g、1.24x10-4モル)とリチウムN−(トリフルオロ
メタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンス
ルホンイミド(0.54g、1.23x10-3モル)とVazo(商標)52(
16mg、6.45x10-5モル)を一緒にした。これを小さいテフロン(商標
)製ペトリ皿に入れてスライドウォーマーで40℃に6時間温め、室温に一晩放
置した後、50℃に8時間加熱することで、フィルムの流し込み成形を行った。
【0139】 前記フィルムを真空下85℃で乾燥させた。TGA(N2、10℃/分):分
解開始点:250℃(A、B、D)および230℃(C)。DSC(N2、−1
00から200℃、10℃/分):Tmは検出されなかった。測定分析:フィル
ムA:%C53.99;%H7.97;%N0.58;%F4.70;%S2.33
;%Li0.22;フィルムB:%C54.11;%H8.20;%N0.58;%
F4.67;%S2.82;%Li0.21;フィルムC:%C54.42;%H8
.29,%N0.54,%F4.53,%S2.59,%Li0.22,フィルムD
:%C54.17,%H7.96,%N0.55;%F4.3;,%S2.36;%
Li0.19。抽出を受けさせた後に乾燥させたフィルムの元素分析値は、未抽
出フィルムの分析値および計算した値[リチウムN−(トリフルオロメタンスル
ホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミ
ドが10モルパーセント組み込まれる]に近かった。 実施例41 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとアクリル酸メチルとジアリルジグリ コールカーボネートの共重合および架橋 各フィルムに関して下記を実施した。小びんに1mLのDMFと撹拌子を入れ
ると共に前記アクリレートとリチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−
2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとカーボ
ネートモノマーを入れた。開始剤を添加して撹拌することで溶解させた。この溶
液をピペットでテフロン(商標)製ペトリ皿に入れかつテフロン(商標)被覆ガ
ラス片の上に正方形になるように置いた。これらのフィルムをスライドウォーマ
ーで40℃に数時間加熱し、室温に一晩放置した後、45℃に8時間加熱した。
各フィルムのモノマー量および開始剤量を以下に示す。フィルムA :アクリル酸メチル(3.13g、0.036モル)、リチウムN−
(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフ
ルオロエタンスルホンイミド(1.76g、0.00403モル)、ジアリルジ
グリコールカーボネート(0.111g、4.05x10-4モル)、Vazo(
商標)52(15mg、6.04x10-5モル)。フィルムB :アクリル酸メチル(3.17g、0.036モル)、リチウムN−
(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフ
ルオロエタンスルホンイミド(1.78g、0.00407モル)、ジアリルジ
グリコールカーボネート(0.0557g、2.03x10-4モル)、Vazo
(商標)52(15mg、6.04x10-5モル)。フィルムC :アクリル酸メチル(3.18g、0.0365モル)、リチウムN
−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラ
フルオロエタンスルホンイミド(1.78g、0.00407モル)、ジアリル
ジグリコールカーボネート(0.028g、1.02x10-4モル)、Vazo
(商標)52(15mg、6.04x10-5モル)。フィルムD :アクリル酸メチル(3.20g、0.0368モル)、リチウムN
−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラ
フルオロエタンスルホンイミド(1.76g、0.0041モル)、ジアリルジ
グリコールカーボネート(0.014g、5.11x10-4モル)、Vazo(
商標)52(15mg、6.04x10-5モル)。
【0140】 前記フィルムを真空下85℃で乾燥させた。TGA(N2、10℃/分):全
てのフィルムで分解が140℃で始まる。DSC(N2、−100から180℃
、10℃/分):Tmは検出されなかった。測定分析:フィルムA:%C33.8
8,33.80;%H3.31,3.24;%N5.35,5.36;%F22.50
,22.36;%S11.20,10.89;%Li1.09,1.10;フィルム
B:%C34.12,34.31;%H3.43,3.31;%N5.67,5.78
;%F22.04,22.33;%S11.03,10.97;%Li1.13,1.
15;フィルムC:%C33.21,33.28;%H3.20,3.18;%N5
.75,5.78;%F23.44,23.10;%S10.97,10.99;%L
i1.14,1.18;フィルムD:%C33.72,33.79;%H3.22,
3.25;%N5.56,5.55;%F23.36,23.23;%S12.76,
12.52;%Li1.18,1.14。
【0141】 実施例42 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとアクリル酸メチルとジアリルジグリ コールカーボネートの共重合および架橋 フィルムを下記の様式で生じさせた。小びんに1mLのDMFと撹拌子を入れ
ると共にアクリル酸メチルとリチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−
2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとカーボ
ネートモノマーを入れた。開始剤を添加して撹拌することで溶解させた。この溶
液をピペットでテフロン(商標)製ペトリ皿に入れかつテフロン(商標)被覆ガ
ラス片の上に正方形になるように置いた。これらのフィルムをスライドウォーマ
ーで40℃に6時間加熱し、室温に一晩放置した後、45℃に8時間加熱した。
モノマー量および開始剤量を以下に示す。フィルムA :アクリル酸メチル(3.13g、0.036モル)、リチウムN−
(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフ
ルオロエタンスルホンイミド(1.76g、0.00403モル)、ジアリルジ
グリコールカーボネート(0.111g、4.05x10-4モル)、Vazo(
商標)52(15mg、6.04x10-5モル)。フィルムB :アクリル酸メチル(3.17g、0.036モル)、リチウムN−
(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフ
ルオロエタンスルホンイミド(1.78g、0.00407モル)、ジアリルジ
グリコールカーボネート(0.0557g、2.03x10-4モル)、Vazo
(商標)52(15mg、6.04x10-5モル)。フィルムC :アクリル酸メチル(3.18g、0.0365モル)、リチウムN
−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラ
フルオロエタンスルホンイミド(1.78g、0.00407モル)、ジアリル
ジグリコールカーボネート(0.028g、1.02x10-4モル)、Vazo
(商標)52(15mg、6.04x10-5モル)。フィルムD :アクリル酸メチル(3.20g、0.0368モル)、リチウムN
−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラ
フルオロエタンスルホンイミド(1.76g、0.0041モル)、ジアリルジ
グリコールカーボネート(0.014g、5.11x10-5モル)、Vazo(
商標)52(15mg、6.04x10-5モル)。
【0142】 フィルムを真空下で乾燥させた。TGA(N2、10℃/分):全てのフィル
ムで分解が150℃で始まる。DSC(N2、−100から100℃、10℃/
分):Tmは検出されなかった。
【0143】 実施例43 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとリ チウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ )テトラフルオロエタンスルホンイミドとアクリル酸ブチルの共重合 グローブボックス内で、1.0g(0.00327モル)の2−(4−エテニ
ルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムと1.43g(0.0
033モル)のリチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エ
テニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミドと7.56g(0.0
59モル)のアクリル酸ブチルをシュレンク管(撹拌子が入っている)に入れて
一緒にした後、Vazo(商標)52を45mg(1.81x10-4モル)加え
て撹拌することで溶解させた。フラスコをアルゴン下に置いて40℃に24時間
加熱した後、45℃に24時間加熱した。その結果として生じた重合体をアセト
ン/THFに溶解させて水(2x)に入れることで沈澱を起こさせた。次に、こ
の重合体をアセトン/THF(3:1)に溶解させてヘキサン(2x)に入れる
ことで沈澱を起こさせた。この重合体を真空下60℃で乾燥させることで3.3
g(33%)の収量を得た。0.5gの重合体を20mLのアセトン/THF(
3:1)に溶解させそしてその溶液を直径が5.5cmのテフロン(商標)製ペ
トリ皿の中に流し込むことを通して、フィルムを得ることが出来た。TGA(N 2 、10℃/分):分解が300℃で始まる。DSC(N2、−100から250
℃、10℃/分):Tmは検出されなかった。19F NMR(d−THF)δ:
−80.2(3F),−81.2(2F),−82.6(2F),−117.1(2
F),−118.4(2F)ppm。19F NMRの積分により、1と2の量は
等しいことが示された。13C NMR(d−THF)δ:175.0,64.9,
42.5,36.2(b),31.9,20.2,14.3ppm。1H NMR(d
−THF)δ:7.1,4.0,2.9,2.3,1.8,1.7−1.2(b),0.
9ppm。1H NMRの積分により、芳香族のシグナルとアクリル酸ブチルが
有するメチルのシグナルの積分値を基にしてアイオノマー含有量は7モル%であ
ることが示された。測定分析:%C8.24,58.52;%H8.32,8.12
;%N0.48,0.41;%F5.69,5.89;%Li0.33,0.35;%
S3.70,3.47。
【0144】 実施例44 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸(ar−ビニ ルベンジル)トリメチルアンモニウムの合成 10mLの脱イオン水に2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタ
ンスルホン酸リチウム(3.06g、0.01モル)を溶解させた。これに、2
.12g(0.01モル)の(ar−ビニルベンジル)トリメチルアンモニウム
クロライド(Aldrich、メタ異性体とパラ異性体の混合物)が10mLの
脱イオン水に入っている溶液を加えた。即座に油状のゴム状物が沈澱したが、こ
れはさらなる撹拌で結晶性固体に変わった。この固体を集め、20mLの水で洗
浄した後、真空下40℃で乾燥させることで、表題の塩を4.52g(95%)
得、これはTHF、DMFおよびメタノールに可溶であった。1H NMR(δ
,CD3OD)3.08(s,9H),4.50(s,2H),5,25(d,1H
),5.35(d,1H),5.5(d,1H),5.88(d,1H),6.60
−6.80(2dd,2H),7.23(d,2H),7.55(m,6H);19
F NMR(δ,CD3OD)−81.07(2F),−116.66(2F)。
22254NO4Sに関して計算した分析値:C,55.57;H,5.30;N
,2.95;S,6.74;F,15.98。測定値:C,54.27;H,5.0
9;N,2.83;S,7.19;F,15.79。
【0145】 実施例45 (ar−ビニルベンジル)トリメチルアンモニウムN−(トリフルオロメタンス ルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイ ミドの合成 20mLの脱イオン水にリチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2
−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミド(8.75
g、0.02モル)を溶解させた後、氷水浴内で冷却した。これに、4.24g
(0.02モル)の(ar−ビニルベンジル)トリメチルアンモニウムクロライ
ド(Aldrich、メタ異性体とパラ異性体の混合物)が20mLの脱イオン
水に入っている溶液を加えた。即座に透明なゴム状物が沈澱した。水溶液をデカ
ンテーションで除去した後、前記ゴム状物を水で洗浄した。乾燥を真空下30℃
で行った時、過激な発泡を伴った。この生成物を50mLのメタノールに溶解さ
せ、濾過して300mLの丸底フラスコに入れた後、ロータリーエバポレーター
で濃縮することで透明なシロップを得、これを0.05mm下30℃で16時間
乾燥させた。この生成物の重量は11.5g(95%)であった。1H NMR
(δ,CD3OD)3.1(s,9H),4.47(s,2H),5.25(d,1
H),5.35(d,1H),5.76(d,1H),5.87(d,1H),6.
68−6.81(2dd,2H),7.20および7.50(AB 四重線,4H
),7.42−7.50(m,4H);19F NMR(δ,CD3OD)−78.9
(3F),−79.77(2F),−115.27(2F)。
【0146】 実施例46 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムと2 −(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸(ar−ビニル ベンジル)トリメチルアンモニウムとメタアクリル酸メチルの共重合 ポリマー管に2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン
酸リチウムを3.06g(0.01モル)、実施例44で得た生成物を2.38
g(0.005モル)およびDMFを20mL仕込んだ。この溶液をポンプ真空
下に痕跡量のメタノールが前記塩から取り除かれるように溶媒が約1mL蒸発す
るまで置いた。メタアクリル酸メチル(8.5g、0.085モル)およびVa
zo(商標)52を0.05g加えた後、その溶液に凍結と真空排気と解凍のサ
イクルを3回受けさせた。次に、これを50℃のオイルバス内で24時間加熱し
た。この溶液を冷却し、80mLのDMFで希釈した後、水の中に注ぎ込んだ。
それによってゲルが生じ、これの濾過を行うのは不可能であった。溶媒を最大ポ
ンプ真空下49℃で除去することで残渣を16.5g得た。この材料を2X10
0mLの水で洗浄(各場合とも数時間撹拌)した。この水不溶材料を高真空下4
8℃で乾燥させることで重合体を9.92g得た。この材料はメタノール、アセ
トン、DMFおよびDMSOに可溶であり、DMFを用いて脆い透明なフィルム
を流し込み成形することができた。この重合体がDMF中で示す13C NMRス
ペクトルの17ppmの所のピーク(MMAのメチル)、118.4+122.
3ppmの所のピーク(CF2)および68.8ppmの所のピーク(CH2N)
の積分値から計算して、これはMMA単位を81モル%、OCF2CF2SO3
単位を14モル%およびCH2NMe3単位を5モル%含有していた。測定分析値
:C,52.98;H,6.26;F,7.56;Li,0.45;S,3.66。
【0147】 実施例47 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドと(ar−ビニルベンジル)トリメチ ルアンモニウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフ ェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとメタアクリル酸メチルの共重 合体 50mLのポリマー管を氷水で冷却しながら、これに2.19g(0.005
モル)のリチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニル
フェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミドおよび10mLの氷水を仕込
んだ。前記塩が溶解した後、1.06g(0.005モル)の(ar−ビニルベ
ンジル)トリメチルアンモニウムクロライドが10mLの氷水に入っている溶液
を加えると、結果として即座に粘性のあるゴム状物が沈澱した。水をデカンテー
ションで除去した後、スパチュラを用いて前記ゴム状物を10mLの氷水と一緒
に撹拌した。このゴム状物を真空ポンプで短期間乾燥させた後、20mLのDM
Fに溶解させた。リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−
エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホンイミド(4.37g、0.
01モル)を加えた後、メタアクリル酸メチルを8.5gおよびVazo(商標
)52を0.05g加えた。この溶液に凍結/ポンプ/解凍サイクルを4回受け
させることで酸素を除去した後、50℃のオイルバス内で22時間加熱した。追
加的にDMFを20mL加えた後、この混合物を温めると透明な溶液が生じた。
このDMF溶液を過剰量のエーテルに加えることで重合体を沈澱させた。この沈
澱物をブレンダーに入れてエーテルで洗浄した後、0.1mm下100℃で乾燥
させることで白色固体を14.86g得た。NMRが前記固体にはまだDMFが
含まれていることを示していたことから、それをアセトンに溶解させてエーテル
の中に入れることで再び沈澱させた後、乾燥させることで、白色固体を12.4
5g(78%)得た。1H NMR(δ,アセトン−d6)0.6−3.8(多重
線),4.60(bs),7.2−7.5(b)。脂肪族とベンジルと芳香族のピ
ークを積分することで計算して、前記重合体はリチウムN−(トリフルオロメタ
ンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホ
ンイミド(9.8モル%)と(ar−ビニルベンジル)トリメチルアンモニウム
N−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキシ)テト
ラフルオロエタンスルホンイミド(4.6モル%)とMMA(85.5モル%)
含有する。19F NMR(δ,アセトン−d6)−78.69(3F),−79.
47(2F),−115.30(2F)。測定分析:C,48.79;H,5.5
2;N,2.06;F,12.22,Li,0.40;S6.30。アセトンを用い
て透明で堅いフィルムを流し込み成形した。
【0148】 実施例48 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムとH ydrin(商標)Tエラストマーの共硬化 2−(4−エテニルフェノキシ)テトラフルオロエタンスルホン酸リチウムが
2.5gとHydrin(商標)Tが5.0gとDMFが50mLの混合物をガ
ラスジャーに入れてローラー上で溶液が均一になるまで混合した。ベンゾイルパ
ーオキサイド(0.3g)を加えた後、混合を2時間継続した。この溶液の一部
(15mL)を3個の流し込み成形用鋳型[テフロン(商標)、2 7/16イ
ンチ平方]の各々に注ぎ込んだ。前記鋳型を窒素パージ下の真空オーブンに入れ
て室温に一晩置いた後、若干の窒素パージを伴わせた真空下で70℃に48時間
加熱した。その結果として生じたフィルムは前記鋳型から容易に剥がれ、これは
若干黄色で高度に柔軟で粘り強くかつ目に見えるほどの相分離を伴わなかった。
1枚のフィルムを重量測定して室温のTHFに24時間浸漬した。このフィルム
は大きさが数倍になるまで膨潤することを観察したがそれの形状を保持していた
。これをTHFから取り出してペーパータオルで軽くたたくことで乾燥させた後
、重量を測定した。元々の重量(1.95g)が7.77gにまで上昇した(膨
潤%=298)。このフィルムを乾燥させると、それの元々の大きさに戻った。
前記THF溶液をロータリーエバポレーターで濃縮することで抽出物(extr
actables)を0.17g(8.7%)得た。測定分析:C,43.46
;H,5.64;F,7.05;S,2.69;Li,0.62。このS%分析から
、当量重量(equivalent weight)は1190であると計算し
た。
【0149】 実施例49 リチウムN−(トリフルオロメタンスルホニル)−2−(4−エテニルフェノキ シ)テトラフルオロエタンスルホンイミドとHydrin(商標)Tエラストマ ーの共硬化 前記スルホン酸リチウムの代わりに前記スルホンイミド塩を2.5g用いて実
施例48の手順に従った。1枚のフィルムの重量は1.80gであった。このフ
ィルムをTHFに24時間浸漬した後の重量は12.01gであった(膨潤%=
567)。THF溶液を濃縮することで0.57g(29%の抽出物)を得た。
測定分析:C,40.40;H,5.66:F,5.77;Li,0.27;S,3
.24。このS%分析値から当量重量は988であると計算した。
【0150】 実施例50 3,5−ジ(CO2CH3)−Ph−OCF2CF2SO3Liとテレフタル酸ビ
ス(ヒドロキシエチル)の重合 機械的撹拌機と蒸留ヘッドが備わっている500mLの丸底フラスコに3,5
−ジ(CO2CH3)−Ph−OCF2CF2SO3Liを28.5g(0.071
2モル)およびエチレングリコールを20g仕込んだ。このフラスコを錫/ビス
マス合金浴の中に浸漬して200℃に予熱した後、その内容物を均一な溶液が生
じるまで撹拌した。この撹拌を止めてテレフタル酸ビス(ヒドロキシエチル)を
54.8g(0.216モル)およびチタン(IV)イソプロポキサイドを0.
02g加えた。前記装置に真空排気と窒素充填(1気圧にする)を交互に数回受
けさせることによるフラッシュ洗浄を受けさせた。撹拌機の速度を50rpmに
設定して前記浴の温度を1時間かけて240℃にまで高めると、結果として、緩
やかな蒸留が生じた。前記浴の温度を徐々に高くして250℃にしながら前記装
置の圧力を3.75時間かけて160ミリトールにまで下げることで留出液を継
続して集めた。この時間の間に撹拌のトルクが24から180にまで高くなった
。この混合物を室温に冷却した後、固体を82.1gおよび留出液を19.2g
単離した。前記固体をγ−ブチロラクトンに溶解させて、その溶液を濾過した後
、過剰量のエーテルに加えると、ゴム状物が沈澱した。このゴム状物を0.05
mmの圧力下135℃で乾燥させた。これを約1Lのアセトンに溶解させた後、
この溶液を500mLに濃縮し、それを小分割して過剰量のエーテルに加えた。
沈澱して来た重合体を0.05mm下室温で乾燥させることで生成物を63.8
g得た。固有粘度(1:1 CH2Cl2:CF3COOH)=0.334;Tg(
DSC)=84℃ プロトンNMR(アセトン−d6)はδ 8.5および8.
0の所にピークを示し、これらは、スルホン酸塩置換芳香族基に由来する1つの
プロトンとスルホン酸塩置換基に由来する2つのプロトンに加えてテレフタル酸
エステル単位に由来する4つのプロトンに割り当てられる。これらの基の積分値
の比率は1:3であると計算し、これは出発材料の比率に優れた一致を示す。フ
ッ素(アセトン−d6)はδ−81.2およびδ−116.7の所に等しい面積
のピークを示す。
【0151】 実施例51 テレフタル酸ビス(ヒドロキシエチル)と
【0152】
【化26】
【0153】 実施例9で得たスルホン酸リチウムモノマーを33.0g(0.05モル)、
テレフタル酸ビス(ヒドロキシエチル)を20.3g(0.08モル)、エチレ
ングリコールを30.0gおよびチタン(IV)イソプロポキサイドを0.02
g用いて実施例50の手順に従った。撹拌機のモーターの最終トルクは150で
あった。重合体を51.5gおよび留出液を27.5g単離した。重合体をアセ
トンに溶解させた。この溶液を濾過した後、その濾液を過剰量のエーテルにゆっ
くり加えた。その結果として生じた繊維質の重合体を集めて乾燥させることでオ
フホワイトの発泡体を31.8g得た。プロトンNMRは実施例50に記述した
それに類似していたが、適切なピークを積分した結果、テレフタル酸エステル単
位とスルホン酸塩置換単位の比率は1.7:1であることが示された。F NM
R(δ,アセトン−d6)−78.5から-79.7(m,5F,CF3+CF2
,−81.7から−86.7(m,4F,2CF2),−117.2(s,2F,1
CF2),−144.1から−145.1(m,2F,CF+CFH)。
【0154】 実施例52 実施例14で溶液流し込み成形したアイオノマーフィルムを再循環窒素オーブ
ン(Electric Hotpack Company,Inc.,Mode
l 633,Philadelphia,PA)に入れて110℃で48時間乾
燥させた。
【0155】 この乾燥させたフィルムをそれがまだ温かい間に密封容器に入れてグローブボ
ックスに移し、これに乾燥窒素で正圧をかけた後、前記密封容器から膜を取り出
して室温にした。次に、この膜を大きさが1.0cmx1.5cmの数枚の断片
に切断した。
【0156】 この冷却した1.0cmx1.5cmのフィルム試験片の上表面にエチレンカ
ーボネート(EC,98%,Aldrich Chemical Co.,In
c.,Milwaukee,WI)とジメチルカーボネート(DMC,99%,
Alfa Aesar,Ward Hill,MA)が1:1(体積)の混合物
をピペットで前記フィルムサンプルの重量の133%に相当する量で置いた。3
0分後にイオン伝導率を測定した。
【0157】 前記溶媒で処理したフィルムを吸い取り紙で拭いて乾燥させた後、伝導率セル
の中に位置させた。10Hzから100,000Hzの範囲に渡ってセルのイン
ピーダンスを測定し、そして高周波数範囲(通常は500−5000Hz)にお
いて位相角がゼロの時の値がサンプル本体の抵抗値(オームで表す)であるとし
た。次に、セル定数および液体膨潤フィルム厚を用いて、その生抵抗値を伝導率
(S/cmで表す)に変換した。23℃で測定したイオン伝導率は1.03x1
-4S/cmであった。
【0158】 実施例53 グローブボックスの中に本明細書の実施例3の乾燥させたリチウム塩を数グラ
ム入れて、前記グローブボックスに乾燥窒素で正圧をかけた。前記塩を実施例5
2のEC/DMC混合物と一緒にして0.5Mの溶液を生じさせた。この溶液を
23℃で測定した時の液体伝導率は1.72x10-3S/cmであった。
【0159】 実施例54 グローブボックスの中に本明細書の実施例7の乾燥させたリチウム塩を数グラ
ム入れて、前記グローブボックスに乾燥窒素で正圧をかけた。前記塩を実施例5
2のEC/DMC混合物と一緒にして1.0Mの溶液を生じさせた。この溶液を
50%希釈して0.5Mの溶液を生じさせ、この溶液を23℃で測定した時の液
体伝導率は4.30x10-3S/cmであった。
【0160】 実施例55 実施例16のアイオノマーフィルムを再循環窒素オーブン(Electric
Hotpack Company,Inc.,Model 633,Phil
adelphia,PA)に入れて100℃で48時間乾燥させた。
【0161】 冷却した1.0cmx1.5cmの膜サンプルを脱イオン水に数時間浸漬した
。この試験片に試験をグローブボックスの外側で受けさせる以外は実施例52と
同様にしてイオン伝導率を23℃で測定して1.588x10-3S/cmである
ことを確認した。
【0162】 実施例56 実施例49のアイオノマーフィルム(E93722−105−5A)を再循環
窒素オーブン(Electric Hotpack Company,Inc.
,Model 633,Philadelphia,PA)に入れて真空下75
℃で48時間乾燥させた後、窒素パージ洗浄しておいた真空雰囲気(Vacuu
m Atmospheres)のドライボックスに移した。
【0163】 冷却した1.0cmx1.5cmの膜サンプルを過剰量のプロピレンカーボネ
ート(Selectipur、EM Industries)に5分間浸漬した
。この時間が経過した後、前記膜サンプルの表面をペーパータオルで拭いて乾燥
させた後、それの重量上昇とイオン伝導率を測定した。プロピレンカーボネート
による重量上昇は乾燥サンプルの554重量%に等しかった。この溶媒で膨潤さ
せたフィルムは自立型で取り扱いが容易であった。イオン伝導率を実施例52と
同様にして23℃で測定して2.59x10-4S/cmであることを確認した。
【0164】 実施例57 実施例30のアイオノマーフィルム(E92207−78)をそこに記述され
ている如く得た後、窒素パージ洗浄しておいた真空雰囲気のドライボックスに直
接移した。
【0165】 冷却した1.0cmx1.5cmの膜サンプルを過剰量のプロピレンカーボネ
ート(Selectipur、EM Industries)に10分間浸漬し
た。この時間が経過した後、前記膜サンプルの表面をペーパータオルで拭いて乾
燥させた後、それの重量上昇とイオン伝導率を測定した。プロピレンカーボネー
トによる重量上昇は乾燥サンプルの366重量%に等しかった。この溶媒で膨潤
させたフィルムは自立型で取り扱いが容易であった。イオン伝導率を実施例52
と同様にして23℃で測定して4.12x10-4S/cmであることを確認した
【0166】 実施例58および59 65gのMCMB 25−28グラファイト[大阪瓦斯株式会社(Osaka
Gas Co.,Ltd)、大阪]、10gのKynar Flex(商標)
2801ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(Elf
Atochem、フィラデルフィア、PA)、3.5gのSuper Pカーボ
ンブラック(MMM S.A.Carbon、ブリュッセル、ベルギー)、21
.5gのフタル酸ジブチル可塑剤および150gのアセトン(流し込み成形用溶
媒として)を混合することでスラリーを生じさせた。次に、ゲート(gate)
高が約0.500mmのドクターブレードを用いて前記スラリーを流し込み成形
して厚みが0.111−0.126mmのグラファイト電極フィルムを生じさせ
た。
【0167】 前記電極フィルムの片を厚みが約0.127mmの真鍮箔の間に位置させるこ
とで層状構造物を生じさせた[前記電極に余分な圧力がかからないようにする目
的で厚みが0.095mmのシム(shims)を用いてこれを前記箔の間に位
置させて]。前記電極フィルムをより良好に統合させる目的で、前記層状構造物
を、115℃の温度および20psigの圧力に設定したWestern Ma
gnum XRL 120 Laminatorに通した。前記電極を統合させ
た後、それを前記真鍮箔の間から取り出して厚みを測定した結果、0.108m
mであった。
【0168】 次に、ジエチルエーテルを用いて、前記統合させた電極フィルムからフタル酸
ジブチルを抽出した後、この抽出を受けさせた電極フィルムから直径が約15.
9mmの円形片を2枚切り取り、この円形片をアンテチャンバ(antecha
mber)内で乾燥させた後、アルゴン雰囲気下のグローブボックスの中に入れ
た。
【0169】 アルゴン雰囲気下のグローブボックス内で、容積が10mlのフラスコにエチ
レンカーボネートとジメチルカーボネートが1:1(重量)の混合物を入れると
共に実施例3の様式で生じさせたC2364OCF2CF2SO3Liを0.7
25g入れ、EC/DMC[1:1(重量)]を加えた後、このようにして生じ
させた混合物を室温で約20分間撹拌することで電解液を生じさせたが、ここで
は、この撹拌時間を10分にした。この電解液の伝導率を本明細書の上に記述し
た方法を用いて室温で測定した結果、1.131mS/cmであった。
【0170】 グローブボックス内で、前記乾燥させたグラファイト電極フィルムの直径が1
5.9mmの試験片2枚および厚みが24ミクロメートルで直径が15.9mm
のCelgard(商標)3501微孔性ポリプロピレン片2枚を各々個別の小
びんに入れた前記電解液に密封した状態で20分間浸漬した。
【0171】 各場合とも、前記浸漬したグラファイト電極を正電極として用い、前記浸漬し
たCelgard(商標)フィルムをセパレーターとして用いかつ厚みが0.3
33mmで15.9mmの直径を有する円形のLi金属箔を負電極として用いて
サイズが2325の電気化学コインセル(coin cells)を2つ生じさ
せた。
【0172】 各コインセルを密封しそして0.5mAの一定電流を用いて電圧が0.01V
になるまで放電させ、この時点で、電圧を、電流が0.05mA未満にまで降下
するまで一定に保持した。次に、各セルを0.5mAの一定電流で1.1Vにな
るまで充電した後、電圧を、充電電流が0.05mA未満に降下するまで1.1
Vに一定に保持した。
【0173】 前記2つのコインセルが充電および放電時に示した正電極容量(positi
ve electrode capacities)を表1に示す。
【0174】 表1:正電極容量 実施例58 実施例59 正電極の重量(g) 0.0290 0.0289 電解液の重量(g) 0.0406 0.0582 放電(グラファイト1g当たりのmAh) 306 238 充電(グラファイト1g当たりのmAh) 272 204 実施例60および61 ここに示す以外は実施例58および59の手順を繰り返した。電極フィルム試
験片およびセパレーターの直径を12.7mmにし、正電極フィルムの厚みを0
.095mmにした。C2364OCF2CF2SO3Liを0.660g用い
る以外は実施例58および59と同様にして電解液を生じさせた。本明細書の上
に記述した方法を用いて前記電解液の伝導率をアルゴン下室温で測定した結果、
1.249mS/cmであった。
【0175】 2つのコインセルが充電および放電時に示した正電極容量を表2に示す。
【0176】 表2:正電極容量 実施例60 実施例61 正電極の重量(g) 0.0167 0.0166 電解液の重量(g) 0.0341 0.0331 放電(グラファイト1g当たりのmAh) 306 331 充電(グラファイト1g当たりのmAh) 273 294
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 1/06 H01B 1/06 A 5H029 1/12 1/12 Z H01M 6/18 H01M 6/18 E 10/40 10/40 B (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AU,BA,BB,BG,BR ,CA,CN,CU,CZ,EE,GD,GE,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KP,KR,L C,LK,LR,LT,LV,MG,MK,MN,MX ,NO,NZ,PL,RO,SG,SI,SK,SL, TR,TT,UA,US,UZ,VN,YU,ZA (72)発明者 チヨイ,スーザン・クハルシク アメリカ合衆国ペンシルベニア州19335ダ ウニングタウン・ストーンブリツジレイン 105 Fターム(参考) 4H006 AA01 AA02 AB46 AC61 AC62 BE10 BE53 TA02 TB03 TB31 4J029 AA03 AB01 AC01 AC02 AD01 AD06 AD07 AE18 BA03 BA04 BA05 BB05A BB05B BF17 CB04B CB05B CB06B CF03 CH01 CH02 DA02 DB12 DB14 HB02 HD03 JA023 JA093 JA283 JA303 JB123 JE182 JF023 JF133 JF183 JF223 JF373 JF543 JF563 JF573 KD02 KE02 KE09 4J100 AB07P BA02P BA56P BA57P BA58P BA59P BB03P BB05P BB12P CA01 CA04 DA01 DA04 DA24 JA16 JA43 5G301 CA08 CA16 CD01 5H024 AA00 AA12 CC03 EE09 FF15 FF16 FF18 FF23 FF38 5H029 AJ12 AK06 AK07 AL12 AM03 AM04 AM05 AM06 AM16 CJ11 EJ12

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式I(a)またはI(b) 【化1】 [式中、 Rfは、結合であるか、或は場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上
    の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキ
    レン基であり、Yは、N、O、Cであり、Rf’は、場合により1つ以上のエー
    テル酸素および1つ以上の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から
    約10のフルオロアルキル基であり、n=0、1または2であるが、但しY=O
    の時にはn=0でY=Nの時にはn=1でY=Cの時にはn=2であることを条
    件とし、そしてZは、水素または一価金属である] で表される基を含有するペンダント型基を含んで成る重合体。
  2. 【請求項2】 式(II) 【化2】 [式中、 m=0、1または2であり、そしてm=1の時、Rは、重合性基またはブロモも
    しくはヨードであり、そしてm=2の時、Rは、場合により同じであってもよく
    、重合性基またはブロモ基もしくはヨード基を表し、Rfは、結合であるか、或
    は場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上の水素原子で置換されてい
    てもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキレン基であり、Yは、N、
    O、Cであり、Rf’は、場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上の
    水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキル
    基であり、n=0、1または2であるが、但しY=Oの時にはn=0でY=Nの
    時にはn=1でY=Cの時にはn=2であることを条件とし、そしてZは、水素
    または一価金属である] で表される化合物。
  3. 【請求項3】 式(III)で表される置換フェノールのアルカリ金属塩と
    1,2−ジブロモテトラフルオロエタンを反応させて式(IV) 【化3】 [式中、 mは、0、1または2であり、Rは、ブロモ、ヨード、CO2R’またはNO2
    あり、R’は、炭素原子数が1から10のアルキル基であり、そしてMは、アル
    カリ金属である] で表される化合物を生じさせ、この式(IV)で表される化合物をスルフィン化
    反応体と反応させて構造(V) 【化4】 で表されるアルカリ金属のスルフィン酸塩を生じさせ、この構造(V)で表され
    るアルカリ金属のスルフィン酸塩を元素状の塩素または臭素と反応させて構造(
    VI) 【化5】 [ここで、X=ClまたはBr] で表される相当するスルホニルクロライドもしくはブロマイドを生じさせること
    を含んで成る方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のアイオノマーとそれの中に吸収されている液
    体を含んで成るイオン伝導性組成物。
  5. 【請求項5】 前記式(II)で表される化合物と液体を含んで成るイオン
    伝導性組成物。
  6. 【請求項6】 イオン交換膜であって、式 【化6】 [式中、 Rfは、結合であるか、或は場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上
    の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキ
    レン基であり、Yは、N、OまたはCであり、Rf’は、場合により1つ以上の
    エーテル酸素および1つ以上の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1
    から約10のフルオロアルキル基であり、n=0、1または2であるが、但しY
    =Oの時にはn=0でY=Nの時にはn=1でY=Cの時にはn=2であること
    を条件とし、そしてZは、水素または一価金属である] で表される基を含有するペンダント型基を含むアイオノマーを含んで成るイオン
    交換膜。
  7. 【請求項7】 陰極と陽極とセパレーターを含んで成っていてそれらの中の
    少なくとも1つが式 【化7】 [式中、 Rfは、結合であるか、或は場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上
    の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキ
    レン基であり、Yは、N、OまたはCであり、Rf’は、場合により1つ以上の
    エーテル酸素および1つ以上の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1
    から約10のフルオロアルキル基であり、n=0、1または2であるが、但しY
    =Oの時にはn=0でY=Nの時にはn=1でY=Cの時にはn=2であること
    を条件とし、そしてZは、水素または一価金属である] で表される基を含有するペンダント型基を含むアイオノマーを含んで成る電気化
    学セル。
  8. 【請求項8】 電気化学セルであって、前記式(II)で表される化合物と
    液体を含んで成る伝導性組成物と陰極と陽極とセパレーターを含んで成る電気化
    学セル。
  9. 【請求項9】 電極であって、式 【化8】 [式中、 Rfは、結合であるか、或は場合により1つ以上のエーテル酸素および1つ以上
    の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1から約10のフルオロアルキ
    レン基であり、Yは、N、OまたはCであり、Rf’は、場合により1つ以上の
    エーテル酸素および1つ以上の水素原子で置換されていてもよい炭素原子数が1
    から約10のフルオロアルキル基であり、n=0、1または2であるが、但しY
    =Oの時にはn=0でY=Nの時にはn=1でY=Cの時にはn=2であること
    を条件とし、そしてZは、水素または一価金属である] で表される基を含有するペンダント型基を含むアイオノマーと電気活性材料を含
    んで成る電極。
  10. 【請求項10】 フィルム、シートおよびゲルから成る群から選択される形
    態の請求項4または5記載のイオン伝導性組成物。
  11. 【請求項11】 電気絶縁性で微孔性の重合体フィルムもしくはシートも更
    に含んで成ていてそれの微孔の中に前記ゲルが吸収されている請求項10記載の
    イオン伝導性組成物。
  12. 【請求項12】 Rがパラ位に位置する請求項2記載の化合物。
  13. 【請求項13】 RfがCF2でありそしてRf’がCF3またはC25である
    請求項1記載の重合体。
  14. 【請求項14】 バックボーンが架橋している請求項1記載の重合体。
  15. 【請求項15】 ZがLi+である請求項1記載の重合体。
  16. 【請求項16】 YがNである請求項1記載の重合体。
  17. 【請求項17】 YがOである請求項1記載の重合体。
  18. 【請求項18】 RfがCF2でありそしてRf’がCF3またはC25である
    請求項2記載の化合物。
  19. 【請求項19】 ZがLi+である請求項2記載の化合物。
  20. 【請求項20】 YがNである請求項2記載の化合物。
  21. 【請求項21】 YがOである請求項2記載の化合物。
  22. 【請求項22】 Rが−CH=CH2でありそしてm=1である請求項2記
    載の化合物。
  23. 【請求項23】 Rが−CO2R’(ここで、R’は、炭素数が1−10の
    アルキル基である)でありそしてm=2である請求項2記載の化合物。
  24. 【請求項24】 前記液体が有機カーボネート、ジエステル、エステルおよ
    びそれらの混合物を包含する群から選択される請求項4または請求項5記載のイ
    オン伝導性組成物。
  25. 【請求項25】 前記液体が有機環状カーボネートとジエステルの混合物で
    ある請求項24記載のイオン伝導性組成物。
  26. 【請求項26】 前記液体がエチレンカーボネートとこはく酸ジメチルの混
    合物である請求項25記載のイオン伝導性組成物。
JP2000555953A 1998-06-25 1999-06-25 ペンダント型のフッ素置換イオン基を有する芳香族重合体 Ceased JP2003525957A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9062098P 1998-06-25 1998-06-25
US60/090,620 1998-06-25
US9322698P 1998-07-17 1998-07-17
US60/093,226 1998-07-17
PCT/US1999/014397 WO1999067304A1 (en) 1998-06-25 1999-06-25 Aromatic polymers with pendant fluorinated ionic groups

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003525957A true JP2003525957A (ja) 2003-09-02
JP2003525957A5 JP2003525957A5 (ja) 2011-03-03

Family

ID=26782461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000555953A Ceased JP2003525957A (ja) 1998-06-25 1999-06-25 ペンダント型のフッ素置換イオン基を有する芳香族重合体

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1095071B1 (ja)
JP (1) JP2003525957A (ja)
KR (1) KR100623134B1 (ja)
CN (1) CN1307599A (ja)
AU (1) AU752929B2 (ja)
CA (1) CA2330792A1 (ja)
DE (1) DE69918117T2 (ja)
WO (1) WO1999067304A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002008680A (ja) * 2000-06-21 2002-01-11 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 複合化架橋電解質
WO2005097866A1 (ja) * 2004-04-06 2005-10-20 Sumitomo Chemical Company, Limited ポリアリーレン系高分子、及びその用途
WO2006121096A1 (ja) * 2005-05-11 2006-11-16 Jsr Corporation 新規化合物および重合体、ならびに感放射線性樹脂組成物
US7592375B2 (en) 2005-05-13 2009-09-22 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Ion conductive polymers and imide monomers
JP2011037825A (ja) * 2009-07-10 2011-02-24 Fujifilm Corp 感活性光線性または感放射線性樹脂組成物およびこれを用いたパターン形成方法
JP2014520082A (ja) * 2011-12-02 2014-08-21 エルジー・ケム・リミテッド スルホネート系化合物、これを含む高分子電解質膜及びこれを含む燃料電池
WO2015029248A1 (ja) * 2013-09-02 2015-03-05 株式会社日立製作所 負極活物質被覆材並びにこれを用いた負極材料、負極、リチウムイオン二次電池及び電池システム並びにモノマー及びその合成方法
JP2016527339A (ja) * 2013-06-14 2016-09-08 エルジー・ケム・リミテッド スルホネート系化合物およびこれを用いた高分子電解質膜

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003504813A (ja) * 1999-07-02 2003-02-04 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 非水溶液電解質を使用するリチウム二次電池
US20040175625A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-09 Lotfi Hedhli Non-perfluorinated resins containing ionic or ionizable groups and products containing the same
US7449111B2 (en) 2003-07-30 2008-11-11 Arkema Inc. Resins containing ionic or ionizable groups with small domain sizes and improved conductivity
US8039160B2 (en) 2004-07-14 2011-10-18 Arkema Inc. Multi-layer polyelectrolyte membrane
US7396880B2 (en) 2005-05-24 2008-07-08 Arkema Inc. Blend of ionic (co)polymer resins and matrix (co)polymers
DE112007001581T5 (de) * 2006-07-03 2009-05-20 Sumitomo Chemical Co., Ltd. Aromatisches Blockpolymer, Verfahren zur Zersetzung desselben und Analyseverfahren unter Verwendung des Zersetzungsverfahrens
US20080114183A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-15 General Electric Company Monomers comprising superacidic groups, and polymers therefrom
US20080114149A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-15 General Electric Company Polymers comprising superacidic groups, and uses thereof
AU2010289576B2 (en) 2009-09-02 2015-07-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyester films with improved oil repellency
JP2013503942A (ja) 2009-09-02 2013-02-04 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フルオロビニルエーテル官能基化芳香族部位を含むポリエステル
WO2011028766A2 (en) 2009-09-02 2011-03-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluorinated 4-oxo-chroman-carboxylates
JP2013503879A (ja) 2009-09-02 2013-02-04 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フルオロエーテル官能化芳香族ジエステル及びその誘導体
US20120296123A1 (en) * 2011-05-17 2012-11-22 E.I. Du Pont De Nemours And Company Fluoroether-functionalized nitroaromatic compounds and derivatives thereof
DE102011052156A1 (de) 2011-07-26 2013-01-31 Jacobs University Bremen Ggmbh Lithium-2-methoxy-1,1,2,2-tetrafluor-ethansulfonat und dessen Verwendung als Leitsalz in Lithium-basierten Energiespeichern
WO2014022224A1 (en) * 2012-08-02 2014-02-06 The Penn State Research Foundation Polymer conductor for lithium-ion batteries
US10020512B2 (en) 2013-12-19 2018-07-10 Sion Power Corporation Polymer for use as protective layers and other components in electrochemical cells
KR102091904B1 (ko) * 2016-09-05 2020-03-20 주식회사 엘지화학 무기 입자를 포함하는 고분자 분리막
CN108258170B (zh) * 2017-12-05 2021-07-16 宜宾天原集团股份有限公司 一种聚醚醚酮基锂电池隔膜的制备方法
EP3584863A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-25 Centre National De La Recherche Scientifique Polymer electrolyte comprising at least one organic solvent and at least one aromatic ionomer and uses thereof
GB202015440D0 (en) * 2020-09-30 2020-11-11 Fujifilm Mfg Europe Bv Compounds, compositions and polymer films
CN113991175B (zh) * 2021-11-29 2022-11-15 傲普(上海)新能源有限公司 一种聚碳酸酯基固体电解质及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62195855A (ja) * 1986-02-22 1987-08-28 Hitachi Ltd イオン交換膜を電解質とする燃料電池の製造方法
JPH05213855A (ja) * 1992-01-31 1993-08-24 Mitsubishi Kasei Corp フルオロアルキルスルホン酸基を有する化合物及びその製造方法
JPH11339557A (ja) * 1998-05-29 1999-12-10 Fuji Photo Film Co Ltd 高分子固体電解質およびこれを用いた非水電解質二次電池
JP2002503734A (ja) * 1998-02-13 2002-02-05 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フッ素化イオノマーとその使用法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2051831B (en) * 1979-05-31 1983-06-08 Asahi Chemical Ind Fluorinated copolymers and cation exchange membrane and process for producing the same
DE3828063A1 (de) * 1988-08-18 1990-02-22 Hoechst Ag Substituierte (2-haloalkoxy-1.1.2-trifluoraethoxy)-styrole, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
US5463005A (en) * 1992-01-03 1995-10-31 Gas Research Institute Copolymers of tetrafluoroethylene and perfluorinated sulfonyl monomers and membranes made therefrom
FR2723098B1 (fr) * 1994-07-28 1996-10-04 Centre Nat Rech Scient Materiau macromoleculaire comportant des substituants ioniques et son utilisation dans les systemes electrochimiques

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62195855A (ja) * 1986-02-22 1987-08-28 Hitachi Ltd イオン交換膜を電解質とする燃料電池の製造方法
JPH05213855A (ja) * 1992-01-31 1993-08-24 Mitsubishi Kasei Corp フルオロアルキルスルホン酸基を有する化合物及びその製造方法
JP2002503734A (ja) * 1998-02-13 2002-02-05 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フッ素化イオノマーとその使用法
JPH11339557A (ja) * 1998-05-29 1999-12-10 Fuji Photo Film Co Ltd 高分子固体電解質およびこれを用いた非水電解質二次電池

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002008680A (ja) * 2000-06-21 2002-01-11 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 複合化架橋電解質
WO2005097866A1 (ja) * 2004-04-06 2005-10-20 Sumitomo Chemical Company, Limited ポリアリーレン系高分子、及びその用途
WO2006121096A1 (ja) * 2005-05-11 2006-11-16 Jsr Corporation 新規化合物および重合体、ならびに感放射線性樹脂組成物
US7812105B2 (en) 2005-05-11 2010-10-12 Jsr Corporation Compound, polymer, and radiation-sensitive composition
US7897821B2 (en) 2005-05-11 2011-03-01 Jsr Corporation Sulfonium compound
JP5428159B2 (ja) * 2005-05-11 2014-02-26 Jsr株式会社 新規化合物および重合体、ならびに感放射線性樹脂組成物
US7592375B2 (en) 2005-05-13 2009-09-22 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Ion conductive polymers and imide monomers
JP2011037825A (ja) * 2009-07-10 2011-02-24 Fujifilm Corp 感活性光線性または感放射線性樹脂組成物およびこれを用いたパターン形成方法
JP2014520082A (ja) * 2011-12-02 2014-08-21 エルジー・ケム・リミテッド スルホネート系化合物、これを含む高分子電解質膜及びこれを含む燃料電池
JP2016527339A (ja) * 2013-06-14 2016-09-08 エルジー・ケム・リミテッド スルホネート系化合物およびこれを用いた高分子電解質膜
WO2015029248A1 (ja) * 2013-09-02 2015-03-05 株式会社日立製作所 負極活物質被覆材並びにこれを用いた負極材料、負極、リチウムイオン二次電池及び電池システム並びにモノマー及びその合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2330792A1 (en) 1999-12-29
AU752929B2 (en) 2002-10-03
DE69918117D1 (de) 2004-07-22
KR20010053158A (ko) 2001-06-25
AU4719899A (en) 2000-01-10
KR100623134B1 (ko) 2006-09-12
CN1307599A (zh) 2001-08-08
WO1999067304A1 (en) 1999-12-29
DE69918117T2 (de) 2005-06-30
EP1095071B1 (en) 2004-06-16
EP1095071A1 (en) 2001-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003525957A (ja) ペンダント型のフッ素置換イオン基を有する芳香族重合体
JP2003525957A5 (ja)
JP4417554B2 (ja) 相当にフッ素化されたイオノマー
EP1124796B1 (en) Ionomers and polymers for electrochemical uses
US6268430B1 (en) Ionomers and ionically conductive compositions
KR20010040945A (ko) 플루오르화 이오노머 및 그의 용도
JP2002527544A (ja) フルオロシクロブチル環を含むポリマー及びその製造
EP1157061B1 (en) Continuous melt process for fabricating ionically conductive articles
JP2005528327A (ja) グラフトオリゴマー電解質
MXPA01013467A (es) Baterias secundarias de litio con electrolito no acuoso.
KR100420152B1 (ko) 불소계 그래프트 코폴리머, 이를 포함하는 고분자 전해질및 이를 채용한 리튬 2차 전지
MXPA00011676A (en) Aromatic polymers with pendant fluorinated ionic groups
MXPA00008492A (en) Substantially fluorinated ionomers
MXPA01004122A (en) Monomers, ionomers and polymers for electrochemical uses
JPH06338331A (ja) 固体電解質

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060626

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080303

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20080930

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080930

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20081025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090731

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090825

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091124

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100225

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100914

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20110114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20110304

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110328

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110607

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20111025